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第1章　虚拟仪器设计概述1

1.1　虚拟仪器简介1

1.1.1　虚拟仪器的产生1

1.1.2　虚拟仪器的概念2

1.1.3　虚拟仪器的特点3

1.1.4　虚拟仪器的应用4

1.2　虚拟仪器的结构5

1.2.1　虚拟仪器的基本结构5

1.2.2　虚拟仪器的构成方式6

1.2.3　构建虚拟仪器的步骤9

1.3　虚拟仪器的软件10

1.3.1　虚拟仪器的软件结构10

1.3.2　虚拟仪器的开发平台11

1.4　虚拟仪器的设计原则和方法12

1.4.1　虚拟仪器的设计原则12

1.4.2　虚拟仪器的设计方法14

第2章　LabVIEW程序设计基础16

2.1 LabVIEW概述16

2.1.1 LabVIEW简介16

2.1.2 G语言与虚拟仪器17

2.1.3 LabVIEW应用解决方案18

2.1.4　LabVIEW程序设计方法18

2.2 LabVIEW 8.6中文版的编程环境21

2.2.1　启动LabVIEW 8.6中文版21

2.2.2 LabVIEW 8.6中文版的菜单简介22

2.2.3 LabVIEW 8.6中文版的工具栏26

2.2.4 LabVIEW 8.6中文版的操作选板27

2.3 LabVIEW中的基本概念30

2.3.1 VI与子VI31

2.3.2 前面板31

2.3.3 框图程序32

2.3.4 数据流驱动33

2.4 LabVIEW程序设计步骤34

2.4.1 建立新VI34

2.4.2 前面板设计34

2.4.3 框图程序设计——添加节点35

2.4.4 框图程序设计——连线37

2.4.5 运行程序38

2.4.6 程序的保存与载入38

2.5 子程序的创建与调用39

2.5.1 创建SubVI39

2.5.2 调用SubVI41

2.6 VI的调试42

第3章 VI前面板设计47

3.1 前面板对象设计基础47

3.1.1 前面板对象的基本设计方法47

3.1.2 前面板对象的基本属性配置方法48

3.1.3 前面板对象快捷键设置49

3.2 前面板对象的编辑与属性设置50

3.2.1 数值型控件51

3.2.2 文本型控件53

3.2.3 布尔型控件54

3.2.4 图形型控件56

3.3 前面板的修饰56

3.3.1 设置前面板对象的颜色57

3.3.2 设置前面板对象的文字风格57

3.3.3 前面板对象的位置与排列57

3.3.4 调整前面板对象的大小58

3.3.5 用修饰控件装饰前面板59

3.3.6 前面板对象的显示和隐藏59

第4章 VI数据操作60

4.1 数据类型60

4.1.1 数据类型概述60

4.1.2 数值型数据63

4.1.3 布尔型数据65

4.2 数组数据66

4.2.1 数组数据的组成66

4.2.2 数组数据的创建67

4.2.3 数组数据的使用68

4.3 簇数据72

4.3.1 簇数据的组成72

4.3.2 簇数据的创建73

4.3.3 簇数据的使用74

4.4 字符串数据77

4.4.1 字符串的概念77

4.4.2 字符串的创建77

4.4.3 字符串的使用79

第5章 VI框图程序设计85

5.1 局部变量与全局变量85

5.1.1 局部变量85

5.1.2 全局变量87

5.2 程序流程控制90

5.2.1 For循环结构91

5.2.2 While循环结构94

5.2.3 定时结构97

5.2.4 条件结构98

5.2.5 顺序结构100

5.2.6 事件结构103

5.3 节点106

5.3.1 公式节点106

5.3.2 反馈节点109

5.3.3 表达式节点110

5.3.4 属性节点110

第6章 VI图形显示与文件I/O113

6.1 图形显示控件113

6.1.1 波形图表控件113

6.1.2 波形图控件118

6.1.3 XY图控件120

6.1.4 强度图控件121

6.2 波形数据122

6.2.1 波形数据的创建122

6.2.2 波形数据的使用126

6.3 文件I/O130

6.3.1 文件I/O概述130

6.3.2 文本文件的读写131

6.3.3 电子表格文件的读写133

6.3.4 二进制文件的读写135

6.3.5 数据记录文件的读写136

6.3.6 波形文件的读写137

第7章 数据采集系统设计基础139

7.1 数据采集系统概述139

7.1.1 数据采集系统的含义139

7.1.2 数据采集系统的功能140

7.1.3 数据采集系统的硬件141

7.1.4 数据采集系统的软件142

7.1.5 数据采集系统的输入与输出信号143

7.2 基于PC的DAQ系统组成145

7.2.1 硬件子系统146

7.2.2 软件子系统147

7.2.3 DAQ仪器的特点148

7.3 数据采集卡149

7.3.1 数据采集卡的产生149

7.3.2 数据采集卡的组成150

7.3.3 数据采集卡的功能150

7.3.4 数据采集卡的类型151

7.3.5 数据采集卡的性能指标152

7.3.6 数据采集卡的选择155

7.4 典型数据采集卡的安装与测试155

7.4.1 NI PCI-6023E数据采集卡156

7.4.2 研华PCI-1710HG数据采集卡161

7.5 基于LabVIEW的数据采集系统169

第8章 LabVIEW数据采集编程基础170

8.1 DAQ VIs简介170

8.1.1 DAQ VIs子选板170

8.1.2 DAQ VIs通用输入输出端口介绍171

8.2 模拟输入VIs172

8.2.1 简易模拟输入VIs173

8.2.2 中级模拟输入VIs173

8.3 模拟输出VIs176

8.3.1 简易模拟输出VIs177

8.3.2 中级模拟输出VIs178

8.4 数字I/O179

8.4.1 数字I/O简介179

8.4.2　简易数字I/O VIs180

8.5 DAQmx节点及其编程181

8.5.1 DAQ节点常用的参数简介181

8.5.2 DAQmx节点的使用183

8.5.3 DAQ Assistant的使用187

第9章　基于NI数据采集卡的LabVIEW程序设计190

9.1　模拟量输入（AI）190

9.1.1　硬件线路190

9.1.2　设计任务190

9.1.3　任务实现191

9.2　开关量输入（DI）194

9.2.1　硬件线路194

9.2.2　设计任务195

9.2.3　任务实现195

9.2.3.1　任务实现（一）：采用读写一条数字线的方式实现数字量输入195

9.2.3.2　任务实现（二）：采用读写一个数字端口的方式实现数字量输入197

9.3　开关量输出（DO）199

9.3.1　硬件线路199

9.3.2　设计任务199

9.3.3　任务实现199

9.3.3.1　任务实现（一）：采用读写一条数字线的方式实现数字量输出199

9.3.3.2　任务实现（二）：采用读写一个数字端口的方式实现数字量输出202

9.4　温度测量与报警控制204

9.4.1　硬件线路204

9.4.2　设计任务204

9.4.3　任务实现204

第10章　基于研华数据采集卡的LabVIEW程序设计208

10.1　模拟量输入（AI）208

10.1.1　基于研华数据采集卡的LabVIEW程序硬件线路208

10.1.2　基于研华数据采集卡的LabVIEW程序设计任务208

10.1.3　基于研华数据采集卡的LabVIEW程序任务实现209

10.2　模拟量输出（AO）214

10.2.1　硬件线路214

10.2.2　设计任务214

10.2.3　任务实现214

10.3　开关量输入（DI）217

10.3.1　硬件线路217

10.3.2　设计任务218

10.3.3　任务实现218

10.4　开关量输出（DO）222

10.4.1　硬件线路222

10.4.2　设计任务222

10.4.3　任务实现223

10.5　脉冲量（Pulse）输出226

10.5.1　硬件线路226

10.5.2　设计任务226

10.5.3　任务实现227

10.6　温度测量与报警控制229

10.6.1　硬件线路229

10.6.2　设计任务230

10.6.3　任务实现230

第11章　LabVIEW实验室中数据采集应用案例237

11.1　基于声卡的数据采集237

11.1.1　声卡的基本常识237

11.1.2　与声卡相关的函数节点241

11.1.3　基于声卡的双声道模拟输入243

11.1.4　基于声卡的双声道模拟输出245

11.1.5　声音信号的采集与存储246

11.1.6　声音信号的功率谱分析247

11.2　虚拟仪器的网络与通信248

11.2.1 网络化测控仪器概述249

11.2.2 TCP/IP概述251

11.2.3 LabVIEW中的TCP节点253

11.2.4 DataSocket技术概述256

11.2.5 LabVIEW中的DataSocket函数节点258

11.2.6　在LabVIEW中利用TCP/IP实现网络通信259

11.2.7　在LabVIEW中利用DataSocket技术实现网络通信261

11.2.7.1　在LabVIEW中利用DataSocket技术实现网络通信实例一261

11.2.7.2　在LabVIEW中利用DataSocket技术实现网络通信实例二263

第12章　LabVIEW串口通信基础265

12.1 串口通信与RS-232C接口标准265

12.1.1 串口通信的基本概念265

12.1.2 RS-232C串口通信标准268

12.1.3 RS-485串口通信标准271

12.1.4　串口通信线路连接272

12.1.5　计算机中的串行端口274

12.1.6　串口通信调试程序的使用275

12.1.7　虚拟串口的使用276

12.2 LabVIEW与串口通信278

12.2.1 LabVIEW中的串口通信功能函数278

12.2.2 LabVIEW串口通信步骤280

第13章　LabVIEW串口通信程序设计282

13.1 PC与PC串口通信282

13.1.1 PC与PC串口通信硬件线路282

13.1.2　设计任务283

13.1.3　任务实现283

13.2 PC与单片机串口通信程序设计287

13.2.1 PC与单片机串口通信程序设计硬件线路288

13.2.2 PC与单片机串口通信程序设计任务288

13.2.3　任务实现289

13.2.3.1 利用Keil C51实现单片机与PC串口通信任务一289

13.2.3.2　利用LabVIEW实现PC与单片机串口通信任务一291

13.2.3.3　利用Keil C51实现单片机与PC串口通信任务二295

13.2.3.4　利用LabVIEW实现PC与单片机串口通信任务二298

13.3 PC与智能仪器串口通信案例300

13.3.1 PC与智能仪器串口通信硬件线路301

13.3.2　设计任务304

13.3.3　任务实现305

13.4 PC与PLC串口通信案例309

13.4.1 PC与PLC串口通信硬件线路309

13.4.2　设计任务310

13.4.3　任务实现310

13.4.3.1 PLC端（下位机）程序实现310

13.4.3.2 PC端（上位机）LabVIEW程序实现313

13.5 PC与GSM短信模块串口通信案例313

13.5.1 PC与GSM短信模块串口通信硬件线路314

13.5.2 PC与GSM短信模块串口通信设计任务314

13.5.3　任务实现314

13.6 PC与智能仪器构成DCS案例316

13.6.1 PC与智能仪器构成DCS硬件线路316

13.6.2　设计任务317

13.6.3　任务实现318

13.7 PC与远程I/O模块构成DCS323

13.7.1　硬件线路323

13.7.2　设计任务326

13.7.3　任务实现326

参考文献332