LabVIEW虚拟仪器设计及应用 程序设计、数据采集、硬件控制与信号处理

本书以LabVIEW 2017为基础，讲述LabVIEW图形化编程语言的原理，以及如何利用LabVIEW完成虚拟仪器设计。全书共15章，分为两篇，分别是基础知识篇（~13章）和实际应用篇（4、15章）。章，综述虚拟仪器技术的构建思想和方法论。第2~7章，讲述LabVIEW图形化编程语言的基本原理以及编程方法，内容包括LabVIEW入门、基本数据类型、程序结构、复合数据类型、文件I/O、图形显示及其他技巧。第8~12章，阐述如何利用LabVIEW去控制仪器硬件以实现对被测信号的数据采集，内容包括选择专用的数据采集卡进行数据采集； 利用计算机自带的声卡实现数据采集； 利用摄像头完成图像采集； 仪器控制和控制单片机。3章，讲述用LabVIEW实现仪器应用的若干算法和信号分析处理的相关知识。4、15章，介绍利用LabVIEW完成有实际应用背景的两个虚拟仪器项目，分别是用LabVIEW构建函数发生器和频率计。本书可以作为大专院校“虚拟仪器技术”及相关课程的教材或教学参考书，也可供从事计算机化测量仪器及系统构建工作的工程技术人员使用。

赵伟，清华大学电机系教授、博士生导师，主要从事现代电磁测量技术及仪器方向的教学和科研工作，发表论文200多篇。出版图书《电磁测量》、《电子式电能表及其在现代用电管理中的应用》、《新编电气工程师实用手册》、《中国电工大典》、《电工理论基础（第四版）》和《现代电气工程师实用手册》等。

章 有用又有趣的虚拟仪器技术
1.1 虚拟仪器技术的起源与发展
1.2 什么是虚拟仪器
1.3 虚拟仪器的构成
1.4 虚拟仪器的种类
1.5 虚拟仪器对测量观念及技术的影响
1.6 虚拟仪器技术在各行业的应用情况
1.7 掌握虚拟仪器技术需具备的条件和相关知识
本章习题
参考文献
第2章 LabVIEW入门
2.1 LabVIEW简介
2.2 操作选板
2.3 调试工具
2.4 数据流的编程机制
2.5 LabVIEW的初步操作
2.5.1 创建个VI
2.5.2 建立并调用子VI
2.5.3 生成应用程序
2.5.4 程序调试技术
2.6 常用技巧
2.7 本章小结
本章习题
参考文献
第3章 基本数据类型
3.1 数值
3.1.1 数值控件
3.1.2 数值的数据类型
3.1.3 数值函数
3.2 字符串
3.2.1 字符串控件
3.2.2 字符串的显示方式
3.2.3 字符串函数
3.3 布尔量
3.4 枚举与下拉列表
3.5 路径
3.6 本章小结
本章习题
参考文献
第4章 程序结构
4.1 顺序结构
4.2 条件结构
4.2.1 条件选择器为布尔型
4.2.2 条件选择器为非布尔型
4.2.3 输入和输出隧道
4.2.4 选择函数
4.3 循环结构
4.3.1 While循环
4.3.2 For循环
4.3.3 循环结构内外的数据交换
4.3.4 自动索引
4.3.5 移位寄存器
4.3.6 反馈节点
4.3.7 综合示例及补充
4.4 事件结构
4.5 局部变量
4.6 属性节点
4.7 公式节点
4.8 MathScript节点
4.9 MATLAB脚本节点
4.10 本章小结
本章习题
参考文献
第5章 复合数据类型
5.1 数组
5.1.1 数组的创建
5.1.2 数组的索引
5.1.3 数组函数
5.1.4 利用循环结构创建数组
5.1.5 函数的多态化功能
5.2 簇
5.2.1 簇的创建
5.2.2 簇的顺序
5.2.3 簇函数
5.2.4 错误簇
5.3 波形
5.3.1 什么是波形
5.3.2 波形函数
5.4 DDT
5.5 本章小结
本章习题
参考文献
第6章 文件I/O
6.1 文件I/O的基本概念
6.2 底层文件I/O
6.3 高层文件I/O
6.4 本章小结
本章习题
参考文献
第7章 图形显示及其他技巧
7.1 图形显示
7.1.1 波形图
7.1.2 XY图
7.1.3 波形图表
7.1.4 强度图
7.2 其他技巧
7.3 本章小结
本章习题
参考文献
第8章 数据采集
8.1 基础知识
8.1.1 数据采集系统的构成
8.1.2 测量系统的信号输入方式
8.1.3 采样定理
8.1.4 数据采集卡
8.2 LabVIEW中数据采集的基本概念
8.2.1 任务和虚拟通道
8.2.2 基本环节
8.2.3 两种途径
8.2.4 定时
8.2.5 任务状态转换
8.3 数据采集卡的连接和测试
8.4 模拟输入
8.4.1 单点模入
8.4.2 有限模入(N个样本)
8.4.3 连续模入
8.5 模拟输出
8.5.1 单点模出
8.5.2 有限模出(N个样本)
8.5.3 连续模出
8.6 本章小结
本章习题
参考文献
第9章 利用声卡实现数据采集
9.1 声卡简介
9.1.1 工作原理
9.1.2 硬件结构
9.1.3 基本参数
9.1.4 声卡测试
9.2 LabVIEW环境下利用声卡实现数据采集
9.2.1 基本环节
9.2.2 有关声卡的函数
9.3 模拟输入
9.3.1 有限模入（N个样本）
9.3.2 连续模入
9.4 模拟输出
9.4.1 有限模出（N个样本）
9.4.2 连续模出
9.5 专用数据采集卡与声卡的比较
9.6 本章小结
本章习题
参考文献
0章 利用摄像头实现图像采集
10.1 基本原理
10.1.1 图像采集的基本过程
10.1.2 数字图像的表示
10.1.3 图像采集参数
10.2 LabVIEW中有关图像采集的基本概念
10.2.1 利用摄像头实现图像采集的基本环节
10.2.2 图像采集相关函数
10.3 利用MAX检测摄像头的功能
10.4 图像采集的实现
10.4.1 采集单幅图像
10.4.2 采集N幅图像
10.4.3 连续采集图像
10.5 图像和视频的保存与读取
10.5.1 图像和视频的保存
10.5.2 图像和视频的读取
10.6 本章小结
本章习题
参考文献
1章 仪器控制
11.1 仪器控制的基本原理
11.1.1 硬件通路
11.1.2 通信协议
11.2 LabVIEW中“仪器控制”的基本概念
11.2.1 总体介绍
11.2.2 基本环节
11.2.3 VISA函数
11.3 利用MAX检测要通信的仪器
11.4 仪器控制示例
11.4.1 利用计算机控制串口仪器
11.4.2 利用计算机控制USB口仪器
11.5 跨界仪器(仪器控制+数据采集卡)
11.5.1 一台具体功能的仪器
11.5.2 仪器控制
11.5.3 数据采集卡
11.6 本章小结
本章习题
参考文献
2章 利用LabVIEW控制单片机
12.1 基本概念
12.1.1 单片机及其开发板
12.1.2 接口或引脚
12.1.3 将单片机与计算机相连
12.1.4 开发板的使用步骤
12.2 软件环境
12.2.1 Arduino IDE
12.2.2 LabVIEW中相关的函数
12.3 示例
12.4 本章小结
本章习题
参考文献
3章 算法及信号处理
13.1 程序的灵魂——算法
13.1.1 算法的效率
13.1.2 LabVIEW中的算法函数
13.2 信号处理
13.2.1 仿真信号的生成
13.2.2 波形测量
13.3 本章小结
本章习题
参考文献
4章 实际应用1——函数发生器
14.1 概述
14.2 算法介绍
14.3 程序说明
14.4 函数发生器VI的使用说明及功能测试
14.5 本章小结
本章习题
参考文献
5章 实际应用2——频率计
15.1 概述
15.2 算法介绍
15.2.1 时域方法
15.2.2 频域方法
15.3 程序说明
15.4 算法测试与结果分析
15.4.1 利用仿真信号进行分析
15.4.2 对实采波形进行测量
15.5 本章小结
本章习题
参考文献
附录A LabVIEW软件和驱动程序的安装说明
附录B DIGILENT chipKIT WF32驱动及LINX的安装步骤
附录C 在LabVIEW中如何运行MakerHub