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第1章 绪论1

1.1 LabVIEW 2013概述1

1.1.1 LabVIEW的发展历程1

1.1.2 LabVIEW 2013的新特性3

1.1.3 LabVIEW 2013编程环境简介3

1.2 LabVIEW 2013的基本概念9

1.2.1 虚拟仪器9

1.2.2 LabVIEW 2013的基本术语14

1.2.3 LabVIEW 2013的操作选板17

1.2.4 LabVIEW的数据流编程思想22

1.3 使用LabVIEW 2013在线帮助系统23

1.3.1 显示即时帮助23

1.3.2 LabVIEW帮助23

1.3.3 LabVIEW编程范例24

1.3.4 LabVIEW的网络资源25

第2章 LabVIEW程序设计入门26

2.1 创建第一个VI26

2.1.1 创建VI26

2.1.2 VI前面板的设计与编辑技术28

2.2 程序运行、调试技术36

2.2.1 运行VI36

2.2.2 VI调试技术36

2.3 子程序及图标39

2.3.1 创建子程序39

2.3.2 调用子程序41

2.4 程序发布及部署45

2.4.1 程序发布及部署概述45

2.4.2 创建独立的可执行程序50

2.4.3 创建安装程序54

第3章 LabVIEW图形化编程基础58

3.1 数据类型和数据运算58

3.1.1 数据类型58

3.1.2 数据运算69

3.2 数据结构79

3.2.1 数组79

3.2.2 簇87

3.2.3 波形数据93

3.2.4 矩阵97

3.2.5 局部变量与全局变量99

3.3 程序结构103

3.3.1 循环结构103

3.3.2 条件结构112

3.3.3 顺序结构115

3.3.4 公式节点118

3.3.5 属性节点119

3.4 波形显示121

3.4.1 波形图表控件121

3.4.2 波形图控件127

3.4.3 XY图控件130

3.4.4 强度图表和强度图控件131

3.5 文件I/O132

3.5.1 文件I/O概述132

3.5.2 文本文件的读写134

3.5.3 电子表格文件的读／写136

3.5.4 二进制文件的读写138

3.5.5 数据记录文件的读写139

3.5.6 波形文件的读写141

第4章 数据采集基础142

4.1 LabVIEW 2013数据采集142

4.1.1 数据采集概述142

4.1.2 基于LabVIEW 2013的数据采集143

4.2 数据采集原理144

4.2.1 采样过程144

4.2.2 采样原理145

4.3 信号类型及测量系统选择148

4.3.1 信号类型148

4.3.2 模拟信号的连接方式149

4.4 信号调理151

4.5 数据采集系统155

4.5.1 数据采集系统的构成155

4.5.2 数据采集系统的功能159

4.5.3 数据采集系统的主要性能指标160

4.6 数据采集设备162

4.6.1 数据采集设备的功能162

4.6.2 数据采集设备的驱动软件164

第5章 NI-DAQmx165

5.1 DAQmx概述165

5.1.1 DAQmx的提出与发展165

5.1.2 DAQmx的基本术语166

5.1.3 DAQmx的基本特性167

5.1.4 从传统DAQ到DAQmx的升级168

5.2 DAQ助手编程168

5.2.1 DAQ助手基本操作168

5.2.2 DAQ助手编程实例169

5.3 DAQmx API函数编程173

5.3.1 DAQmx API函数概述173

5.3.2 常见的DAQmx API函数及使用173

5.4 DAQmx属性节点编程193

5.4.1 DAQmx属性节点概述193

5.4.2 常见的DAQmx属性节点及使用194

5.5 DAQmx仿真设备197

5.5.1 DAQmx仿真设备概述197

5.5.2 创建DAQmx仿真设备198

5.5.3 使用DAQmx仿真设备200

第6章 NI-DAQmx扩展应用201

6.1 特殊采样技术201

6.1.1 同步采样技术201

6.1.2 异步连续数据采集技术202

6.1.3 数据采集中的同步控制技术203

6.1.4 状态机结构206

6.2 项目组织和管理208

6.2.1 项目的创建及操作209

6.2.2 项目库211

6.3 数据采集中的DLL技术212

6.3.1 DLL概述212

6.3.2 调用DLL实现与第三方采集设备的数据交换213

6.3.3 在文本编程语言中通过DLL实现与NI采集设备的数据交换218

6.4 NI-DAQmx C API225

6.4.1 NI-DAQmx C API简介225

6.4.2 C＋＋中调用NI-DAQmx C API函数226

6.4.3 Visual Basic 6.0中调用NI-DAQmx C API函数232

第7章 信号分析与处理234

7.1 信号处理概述234

7.1.1 信号处理基础234

7.1.2 信号处理VIs简介235

7.2 波形测量VIs236

7.3 滤波器VIs243

7.4 信号运算VIs246

7.5 变换VIs250

7.6 谱分析VIs253

第8章 仪器控制基础257

8.1 仪器控制概述257

8.1.1 仪器控制的含义257

8.1.2 仪器控制软硬件258

8.1.3 常见的仪器控制系统259

8.2 常见仪器总线261

8.2.1 独立总线261

8.2.2 模块化总线264

8.2.3 为仪器控制选择合适的总线267

8.3 NI仪器控制的特点270

8.3.1 虚拟仪器270

8.3.2 NI仪器控制简介272

8.3.3 NI仪器控制相关工具274

第9章 仪器控制实践277

9.1 常见仪器控制方式277

9.1.1 直接I/O277

9.1.2 仪器驱动283

9.1.3 其他仪器控制方式289

9.1.4 NI仪器驱动的特点291

9.2 基于NI仪器驱动实现仪器控制295

9.2.1 如何调用仪器驱动295

9.2.2 如何修改仪器驱动299

9.2.3 仪器控制实例306

第10章 LabVIEW DAQ在高校电子线路实验中的应用317

10.1 实验系统概述317

10.2 实验系统的搭建318

10.2.1 虚拟信号发生器的设计318

10.2.2 虚拟示波器的设计322

10.3 电子线路实验应用举例329

10.3.1 RC微分电路329

10.3.2 RC积分电路330

10.3.3 RC低通滤波器332

10.3.4 比例运算电路333

第11章 LabVIEW DAQ在高校实验中的特殊应用336

11.1 基于网络的远程数据采集336

11.1.1 远程数据采集概述336

11.1.2 利用TCP协议实现远程数据采集337

11.1.3 利用DataSocket技术实现远程数据采集339

11.1.4 利用共享变量实现远程数据采集346

11.2 基于声卡的数据采集348

11.2.1 声卡的基本常识348

11.2.2 声卡相关的函数节点349

11.2.3 声卡应用实例352

第12章 基于CompactRIO的多通道超导磁力仪同步数据采集系统355

12.1 系统概述355

12.1.1 超导磁力仪概述355

12.1.2 测试需求分析357

12.2 CompactRIO及其数据采集组件CRIO WFM358

12.2.1 CompactRIO系统的基本组成358

12.2.2 CompactRIO编程相关设置361

12.2.3 CRIO WFM组件及其特点369

12.3 系统设计及其实现377

12.3.1 系统总体设计377

12.3.2 FPGA程序设计381

12.3.3 RT程序设计385

第13章 基于PXI数字化仪的软件无线电技术实现394

13.1 概述394

13.1.1 通信与调制解调394

13.1.2 软件无线电技术397

13.2 PXI数字化仪及NI Modulation组件400

13.2.1 PXI数字化仪400

13.2.2 NI Modulation工具包403

13.3 系统设计及其实现406

13.3.1 系统设计407

13.3.2 系统实现412

第14章 基于LabVIEW的数据采集与处理系统420

14.1 系统概述420

14.1.1 系统设计背景与意义420

14.1.2 设计需求分析423

14.2 常见LabVIEW程序设计模式425

14.2.1 状态机425

14.2.2 生产者与消费者428

14.3 系统设计及其实现430

14.3.1 数据采集子系统430

14.3.2 数据处理子系统443

第15章 基于STM32单片机和USB接口的数据采集与分析系统453

15.1 USB协议概述453

15.2 USB 2.0总线协议原理454

15.2.1 USB 2.0总线拓扑结构454

15.2.2 USB的电气特性455

15.2.3 USB的插入检测和速度识别456

15.2.4 USB总线的电源特性456

15.2.5 USB设备的挂起状态457

15.2.6 USB总线的软件模型458

15.2.7 USB协议中的数据包结构459

15.2.8 USB数据传输的传输类型461

15.2.9 USB设备的枚举过程466

15.2.10 USB设备的描述符定义470

15.3 基于STM32单片机的USB编程475

15.3.1 STM32单片机的USB功能模块介绍475

15.3.2 基于STM32F103单片机USB模块的虚拟串口及温度采集程序编写482

15.3.3 LabVIEW程序编写483

第16章 基于STM32单片机和以太网接口的数据采集与分析系统485

16.1 TCP/IP协议简介485

16.2 LabVIEW中的TCP/IP编程487

16.3 基于STM32单片机的以太网数据传输实现490

16.3.1 嵌入式系统中以太网传输的实现方案选择490

16.3.2 STM32温度采集程序的编写492

16.3.3 嵌入式以太网协议栈uIP在STM32中的移植与实现494

16.4 LabVIEW温度采集与显示程序的编写511

第17章 LabVIEW DAQmx在工程实践中的应用517

17.1 数据采集系统的开发流程517

17.1.1 需求分析517

17.1.2 硬件设计518

17.1.3 软件设计519

17.1.4 系统调试520

17.2 需求分析——基于DAQmx的步进电机在线检测系统520

17.2.1 LAMOST项目简介520

17.2.2 LAMOST光纤定位控制系统522

17.2.3 基于虚拟仪器的步进电机在线检测系统524

17.3 硬件设计——检测系统的硬件组成524

17.3.1 检测系统硬件的总体构成525

17.3.2 步进电机的基本工作原理和驱动方式526

17.3.3 信号调理电路分析528

17.3.4 3个子系统的硬件组成530

17.4 软件设计——检测系统的程序结构533

17.4.1 检测系统程序的总体构成533

17.4.2 3个子系统的程序结构535

17.4.3 检测程序中主要的SubVI544

附录A 本书实例索引548

附录B 快捷操作553

参考文献554