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第1章 虚拟仪器技术概述1

1.1 虚拟仪器系统概述1

1.1.1 虚拟仪器的概念2

1.1.2 虚拟仪器的优势2

1.1.3 虚拟仪器的特点3

1.2 虚拟仪器的特征3

1.2.1 虚拟仪器的分类4

1.2.2 虚拟仪器的组成5

1.2.3 虚拟仪器的发展方向6

1.3 课后习题7

第2章 LabVIEW概述8

2.1 LabVIEW基础知识8

2.1.1 LabVIEW的概念8

2.1.2 LabWindows/CVI的概念9

2.1.3 LabVIEW的应用10

2.2 LabVIEW 2014概述10

2.2.1 LabVIEW 2014的安装10

2.2.2 LabVIEW 2014的新功能15

2.2.3 使用网络资源20

2.3 课后习题21

第3章 LabVIEW的开发环境22

3.1 LabVIEW图形界面22

3.1.1 启动窗口22

3.1.2 “项目浏览器”窗口25

3.2 LabVIEW操作模板26

3.2.1 “控件”选板26

3.2.2 “工具”选板27

3.2.3 “函数”选板27

3.2.4 选板可见性设置28

3.3 菜单栏29

3.3.1 “文件”菜单29

3.3.2 “编辑”菜单30

3.3.3 “查看”菜单31

3.3.4 “项目”菜单31

3.3.5 “操作”菜单32

3.3.6 “工具”菜单32

3.3.7 “窗口”菜单33

3.3.8 “帮助”菜单34

3.3.9 菜单属性设置36

3.4 前面板控件37

3.4.1 控件样式38

3.4.2 数值型控件38

3.4.3 布尔型控件和单选按钮40

3.4.4 字符串与路径控件41

3.4.5 课堂练习——“银色”面板的使用42

3.4.6 数组、矩阵和簇控件43

3.4.7 列表框、树形控件和表格43

3.4.8 图形和图表44

3.4.9 下拉列表和枚举控件45

3.4.10 容器控件45

3.4.11 I/O控件46

3.4.12 修饰控件47

3.4.13 对象和应用程序的引用47

3.4.14 .NET与ActiveX控件48

3.5 课堂案例——数值控件的使用49

3.6 课后习题50

第4章 LabVIEW的设计方法51

4.1 创建Ⅵ51

4.1.1 创建Ⅵ52

4.1.2 课堂练习——设置乘法图标57

4.1.3 程序框图58

4.1.4 课堂练习——乘法运算59

4.2 创建子Ⅵ60

4.2.1 设置连线端口60

4.2.2 创建子Ⅵ62

4.3 运行和调试Ⅵ63

4.3.1 运行Ⅵ63

4.3.2 纠正Ⅵ的错误64

4.3.3 高亮显示程序执行过程65

4.3.4 单步通过Ⅵ及其子Ⅵ66

4.3.5 调用子Ⅵ67

4.4 课堂案例——布尔运算Ⅵ69

4.5 课后习题73

第5章 编辑V74

5.1 编辑Ⅵ74

5.1.1 使用断点74

5.1.2 使用探针75

5.1.3 设置图标75

5.2 设置对象的属性77

5.2.1 设置控件的属性77

5.2.2 课堂练习——控件的格式显示79

5.3 设置前面板的外观80

5.3.1 改变对象的大小80

5.3.2 改变对象颜色82

5.3.3 设置对象的字体83

5.3.4 在窗口中添加标签83

5.3.5 对象编辑窗口84

5.4 设置对象的位置关系86

5.4.1 对齐关系86

5.4.2 课堂练习——控件布局86

5.4.3 分布对象87

5.4.4 改变对象在窗口中的前后次序88

5.4.5 组合与锁定对象89

5.4.6 课堂练习——组合控件89

5.4.7 网格排布90

5.5 课堂案例——修饰控件的使用方法91

5.6 课后习题93

第6章 数据类型94

6.1 数组94

6.2 簇95

6.2.1 簇的组成95

6.2.2 创建簇96

6.2.3 簇函数98

6.2.4 课堂练习——记录学生情况表100

6.3 矩阵100

6.3.1 矩阵101

6.3.2 矩阵范数102

6.4 图表数据103

6.4.1 波形图103

6.4.2 波形图表104

6.4.3 XY图105

6.4.4 课堂练习——显示函数曲线106

6.5 波形数据107

6.5.1 变体函数107

6.5.2 时间标识107

6.6 文件数据108

6.6.1 路径108

6.6.2 引用句柄108

6.7 课堂案例——简单正弦波形109

6.8 课后习题112

第7章 数据运算与程序运算113

7.1 数据运算113

7.1.1 数值函数114

7.1.2 函数快捷命令116

7.1.3 课堂练习——创建数组118

7.2 初等与特殊函数和Ⅵ118

7.3 数组函数119

7.3.1 数组大小120

7.3.2 创建数组120

7.3.3 课堂练习——产生随机波形121

7.3.4 索引数组121

7.3.5 初始化数组122

7.3.6 课堂练习——创建新数组123

7.4 循环结构函数124

7.4.1 For循环124

7.4.2 移位寄存器126

7.4.3 课堂练习——创建Y曲线128

7.4.4 While循环129

7.4.5 反馈节点131

7.4.6 课堂练习——计算平方和131

7.4.7 变量132

7.4.8 课堂练习——全局变量的控制133

7.5 其他循环结构函数134

7.5.1 条件结构135

7.5.2 顺序结构135

7.5.3 课堂练习——计算时间差137

7.5.4 事件结构138

7.5.5 公式节点142

7.5.6 课堂练习——四则运算143

7.5.7 属性节点144

7.6 课堂案例——公务卡管理系统147

7.7 课后习题150

第8章 波形运算151

8.1 波形生成151

8.1.1 基本函数发生器151

8.1.2 课堂练习——生成基本信号152

8.1.3 公式波形153

8.1.4 课堂练习——生成公式信号153

8.1.5 正弦波形153

8.1.6 基本混合单频154

8.1.7 课堂练习——生成混合信号155

8.1.8 仿真信号155

8.1.9 课堂练习——生成带噪声的仿真信号158

8.2 信号生成159

8.2.1 基于持续时间的信号发生器160

8.2.2 课堂练习——生成正弦信号161

8.3 基本波形函数161

8.3.1 获取波形成分162

8.3.2 创建波形162

8.3.3 设置波形函数和获取波形函数164

8.3.4 索引波形数组函数164

8.3.5 获取波形子集函数164

8.3.6 Express函数165

8.4 强度图和强度图表167

8.4.1 强度图167

8.4.2 课堂练习——设计颜色表168

8.4.3 强度图表169

8.5 三维图形171

8.5.1 三维曲面图172

8.5.2 三维参数图176

8.5.3 课堂练习——绘制三维球面177

8.5.4 三维曲线图178

8.5.5 极坐标图179

8.5.6 课堂练习——数学函数的极坐标图180

8.6 课堂实例——使用ExpressⅥ生成曲线180

8.7 课后习题185

第9章 文件操作与管理186

9.1 文件类型186

9.1.1 文件常量187

9.1.2 配置文件187

9.1.3 TDM流188

9.1.4 存储／数据插件188

9.1.5 Zip文件189

9.1.6 XML格式189

9.1.7 波形文件I/O函数189

9.1.8 高级文件I/O函数190

9.2 文件操作191

9.3 文件管理193

9.3.1 文本文件194

9.3.2 课堂练习——写入／读取正弦数据194

9.3.3 电子表格文件196

9.3.4 课堂练习——写入／读取电子表格文件197

9.3.5 二进制文件198

9.3.6 数据记录文件的创建和读取199

9.3.7 课堂练习——写入／读取温度计数据199

9.3.8 测量文件200

9.4 课堂案例——编辑选中文件204

9.5 课后习题207

第10章 数据采集208

10.1 数据采集基础208

10.1.1 DAQ功能概述208

10.1.2 NI-DAQ安装211

10.1.3 安装设备和接口213

10.2 数据采集节点介绍215

10.2.1 DAQ节点常用的参数简介216

10.2.2 DAQmx节点218

10.3 课堂案例——DAQ助手的使用224

10.4 课后习题227

第11章 信号处理228

11.1 波形调理228

11.1.1 数字FIR滤波器228

11.1.2 课堂练习——对正弦波信号进行数字滤波229

11.1.3 连续卷积（FIR）230

11.1.4 滤波器230

11.1.5 课堂练习——对正弦信号进行仿真滤波232

11.2 波形测量233

11.2.1 基本平均直流——均方根234

11.2.2 FFT频谱（幅度—相位）234

11.2.3 课堂练习——分析频谱相位235

11.2.4 幅值和电平测量235

11.3 信号处理237

11.3.1 卷积和相关237

11.3.2 课堂练习——卷积运算信号波238

11.4 窗239

11.5 滤波器239

11.6 谱分析240

11.7 变换240

11.8 逐点241

11.9 课堂案例——继电器控制开关信号241

11.10 课后习题244

第12章 通信技术245

12.1 串行通信技术245

12.1.1 串行通信介绍245

12.1.2 VISA配置串口246

12.1.3 课堂练习——指令的发送与接收247

12.2 DataSocket技术248

12.2.1 DataSocket技术248

12.2.2 读取DataSocket249

12.2.3 写DataSocket250

12.2.4 打开DataSocket250

12.2.5 关闭DataSocket250

12.2.6 课堂练习——正弦信号的远程通信251

12.3 TCP通信254

12.3.1 TCP简介254

12.3.2 TCP侦听255

12.3.3 打开TCP连接255

12.3.4 读取TCP数据256

12.3.5 写入TCP数据257

12.3.6 课堂练习——正弦波的网络通信257

12.4 其他通信方法介绍258

12.4.1 UDP通信259

12.4.2 课堂练习——数据的地址传送259

12.5 课堂案例——多路解调器261

12.6 课后习题263

第13章 数字滤波器设计实例264

13.1 设置工作环境264

13.2 设计程序264

13.2.1 生成波形数据264

13.2.2 计算波形数据265

13.2.3 配置滤波器265

13.3 运行程序266

第14章 2D图片旋转显示设计实例267

14.1 设置工作环境267

14.2 设置基本显示数据267

14.3 设置图片显示268

14.3.1 设置基本数据268

14.3.2 转换数据类型268

14.3.3 转换数据为图片269

14.4 设置显示时间269

14.5 运行程序270

第15章 车速实时记录仪设计实例271

15.1 设置工作环境271

15.2 控件设计271

15.2.1 放置控件271

15.2.2 修改控件属性272

15.3 前面板设计273

15.3.1 前面板布局273

15.3.2 修饰前面板274

15.3.3 设置颜色275

第16章 救护车呼救灯系统设计实例277

16.1 设置工作环境277

16.2 设计前面板277

16.2.1 添加控件277

16.2.2 设置Ⅵ属性279

16.3 设计程序框图279

16.3.1 设置循280

16.3.2 设置条件结构280

16.3.3 设置亮灯280

16.3.4 设置灭灯280

16.4 运行程序281

第17章 课程设计282

设计1——计算机控件282

设计2——火车故障检测系统283

设计3——预测成本287

设计4——播放演讲稿289