虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)（第4版）

第1章 虛擬儀器概述 1
1．1 虛擬儀器的基本概念 1
1．2 虛擬儀器的組成 2
1．2．1 虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu) 2
1．2．2 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 5
1．2．3 虛擬儀器系統(tǒng) 6
1．3 虛擬儀器的特點(diǎn) 6
1．4 虛擬儀器的應(yīng)用 7
1．5 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢 8
本章小結(jié) 9
思考題和習(xí)題1 9
第2章 虛擬儀器總線接口技術(shù) 10
2．1 GPIB總線 10
2．1．1 GPIB總線的基本特性 10
2．1．2 GPIB器件及接口功能 11
2．1．3 GPIB總線結(jié)構(gòu) 13
2．1．4 GPIB儀器系統(tǒng) 16
2．2 VXI總線 17
2．2．1 VXI總線的特點(diǎn) 17
2．2．2 VXI器件、模塊與主機(jī)箱 18
2．2．3 VXI總線組成及功能 21
2．2．4 VXI總線的通信協(xié)議 25
2．2．5 VXI總線系統(tǒng)資源 28
2．2．6 VXI總線系統(tǒng) 29
2．3 PXI 總線 30
2．3．1 PXI總線的特點(diǎn) 31
2．3．2 PXI總線規(guī)范 31
2．3．3 PXI儀器系統(tǒng) 38
2．4 LXI總線 41
2．4．1 LXI總線的特點(diǎn)和優(yōu)勢 41
2．4．2 LXI總線規(guī)范 42
2．4．3 LXI儀器系統(tǒng) 45
本章小結(jié) 48
思考題和習(xí)題2 48
第3章 虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)LabVIEW
3．1 LabVIEW概述 50
3．1．1 LabVIEW的含義 50
3．1．2 LabVIEW的特點(diǎn) 50
3．1．3 LabVIEW的發(fā)展 51
3．1．4 LabVIEW的應(yīng)用 53
3．1．5 LabVIEW的安裝和啟動(dòng) 53
3．2 LabVIEW 2019編程環(huán)境 55
3．2．1 LabVIEW程序的基本構(gòu)成 55
3．2．2 LabVIEW 2019的操作選板 57
3．2．3 LabVIEW 2019的菜單和工具欄 61
3．2．4 LabVIEW 2019的數(shù)據(jù)類型 63
3．3 LabVIEW 2019的初步操作 65
3．3．1 創(chuàng)建和編輯VI 65
3．3．2 運(yùn)行和調(diào)試VI 67
3．3．3 創(chuàng)建和調(diào)用子VI 69
3．3．4 VI創(chuàng)建舉例――虛擬溫度計(jì) 71
3．4 在LabVIEW中管理項(xiàng)目 73
3．4．1 新建項(xiàng)目 73
3．4．2 管理項(xiàng)目 74
3．5 獲取LabVIEW幫助 77
3．5．1 顯示即時(shí)幫助 77
3．5．2 LabVIEW幫助 77
3．5．3 LabVIEW編程范例 78
3．5．4 LabVIEW網(wǎng)絡(luò)資源 79
本章小結(jié) 79
思考題和習(xí)題3 79
第4章 虛擬儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 80
4．1 程序結(jié)構(gòu) 80
4．1．1 循環(huán)結(jié)構(gòu) 81
4．1．2 條件結(jié)構(gòu) 84
4．1．3 順序結(jié)構(gòu) 86
4．1．4 事件結(jié)構(gòu) 88
4．1．5 公式節(jié)點(diǎn) 91
4．2 字符串、數(shù)組和簇 92
4．2．1 字符串 93
4．2．2 數(shù)組 95
4．2．3 簇 98
4．3 局部變量和全局變量 101
4．3．1 局部變量 101
4．3．2 全局變量 103
4．4 文件操作 104
4．4．1 LabVIEW支持的文件類型 104
4．4．2 LabVIEW文件I/O函數(shù) 105
4．4．3 文件操作 106
4．5 圖形顯示 110
4．5．1 波形圖和波形圖表 111
4．5．2 XY圖 113
4．5．3 強(qiáng)度圖和強(qiáng)度圖表 114
4．5．4 數(shù)字波形圖 116
4．5．5 三維圖形 117
本章小結(jié) 120
思考題和習(xí)題4 120
第5章 虛擬儀器數(shù)據(jù)采集 123
5．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 123
5．1．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的含義 123
5．1．2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成 124
5．1．3 數(shù)據(jù)采集的基本原理 127
5．1．4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 128
5．2 數(shù)據(jù)采集卡的選用與配置 129
5．2．1 數(shù)據(jù)采集卡類型及選用 129
5．2．2 典型數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)品介紹 130
5．2．3 數(shù)據(jù)采集卡的安裝配置 135
5．3 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集過程 140
5．4 數(shù)據(jù)采集編程實(shí)例 141
5．4．1 NI-DAQmx簡介 141
5．4．2 DAQ助手的使用 143
5．4．3 DAQmx編程實(shí)例 145
本章小結(jié) 153
思考題和習(xí)題5 153
第6章 虛擬儀器信號分析與處理 155
6．1 信號分析與處理概述 155
6．1．1 信號分析與處理的基本內(nèi)容 155
6．1．2 LabVIEW中信號分析與處理實(shí)現(xiàn) 156
6．2 信號產(chǎn)生 157
6．2．1 數(shù)字信號的產(chǎn)生與數(shù)字化頻率的概念 157
6．2．2 信號生成 158
6．2．3 波形生成 160
6．3 信號的時(shí)域分析 165
6．3．1 周期信號的幅值特征分析 166
6．3．2 卷積運(yùn)算 168
6．3．3 相關(guān)分析 169
6．4 信號的頻域分析 173
6．4．1 快速傅里葉變換（FFT） 173
6．4．2 頻譜分析 177
6．5 數(shù)字濾波器 184
6．5．1 使用數(shù)字濾波器應(yīng)注意的問題 185
6．5．2 LabVIEW中的數(shù)字濾波器 186
6．5．3 數(shù)字濾波器應(yīng)用舉例 186
6．6 窗函數(shù) 188
6．6．1 LabVIEW中的窗函數(shù) 189
6．6．2 加窗處理舉例 190
6．7 曲線擬合 192
6．7．1 LabVIEW中的曲線擬合函數(shù) 192
6．7．2 曲線擬合應(yīng)用舉例 193
本章小結(jié) 197
思考題和習(xí)題6 197
第7章 虛擬儀器通信技術(shù) 198
7．1 串行通信 198
7．1．1 串行通信的基本概念 198
7．1．2 LabVIEW的串行通信節(jié)點(diǎn) 200
7．1．3 串行通信應(yīng)用舉例 202
7．2 TCP通信 204
7．2．1 TCP簡介 205
7．2．2 LabVIEW的TCP節(jié)點(diǎn) 205
7．2．3 TCP通信舉例 206
7．2．4 TCP通信說明 208
7．3 UDP通信 209
7．3．1 UDP簡介 209
7．3．2 LabVIEW的UDP節(jié)點(diǎn) 209
7．3．3 UDP通信舉例 210
7．3．4 UDP通信說明 212
7． 4 DataSocket通信 212
7．4．1 DataSocket技術(shù) 212
7．4．2 DataSocket Server配置 213
7．4．3 LabVIEW的DataSocket節(jié)點(diǎn) 214
7．4．4 DataSocket通信舉例 215
7．5 IrDA無線數(shù)據(jù)通信 216
7．5．1 IrDA概述 217
7．5．2 LabVIEW的IrDA節(jié)點(diǎn) 217
7．5．3 IrDA通信舉例 218
本章小結(jié) 219
思考題和習(xí)題7 219
第8章 虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例 220
8．1 虛擬儀器的設(shè)計(jì)原則 220
8．1．1 總體設(shè)計(jì)原則 220
8．1．2 硬件設(shè)計(jì)的基本原則 220
8．1．3 軟件設(shè)計(jì)的基本原則 221
8．2 虛擬儀器的設(shè)計(jì)步驟 221
8．3 虛擬儀器軟面板設(shè)計(jì)技術(shù) 222
8．3．1 虛擬儀器軟面板的設(shè)計(jì)思想 223
8．3．2 虛擬儀器軟面板的設(shè)計(jì)原則 223
8．4 虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例 225
8．4．1 虛擬數(shù)字電壓表 226
8．4．2 虛擬示波器 230
8．4．3 基于聲卡的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng) 237
8．4．4 基于NI myDAQ的音頻信號處理系統(tǒng) 245
8．4．5 基于虛擬儀器的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng) 250
本章小結(jié) 262
思考題和習(xí)題8 263
參考文獻(xiàn) 264