基于LabWindows/CVI的虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用

前言

隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，一種新型的先進(jìn)儀器——虛擬儀器技術(shù)成為當(dāng)前測(cè)試系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的軟、硬件測(cè)試平臺(tái)，它由計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和硬件三部分構(gòu)成，通過(guò)虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)將計(jì)算機(jī)硬件資源與儀器硬件有機(jī)地融為一體，把計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和儀器硬件的測(cè)量、控制能力結(jié)合在一起，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)以及分析處理。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場(chǎng)革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，是信息技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域，對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量的影響。LabWindows/CVI是National Instruments公司（簡(jiǎn)稱NI公司）推出的交互式C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)。它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、函數(shù)面板和豐富的庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了語(yǔ)言的功能，為熟悉C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)理想的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。鑒于LabWindows/CVI的上述特點(diǎn)，它已經(jīng)成為測(cè)控領(lǐng)域最受歡迎的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)之一，在我國(guó)已經(jīng)得到了較為廣泛的使用。本書(shū)詳細(xì)介紹了虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具——LabWindows/CVI，以及使用LabWindows/CVI平臺(tái)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)測(cè)試儀器的基本方法和步驟。主要內(nèi)容包括：LabWindows/CVI的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，面板、控件和菜單的設(shè)計(jì)，交互式代碼生成，基本函數(shù)庫(kù)，信號(hào)分析處理庫(kù)函數(shù)，數(shù)據(jù)采集及接口，高級(jí)函數(shù)庫(kù)，以及基于LabWindows/CVI平臺(tái)的虛擬儀器在電力系統(tǒng)、電機(jī)電器、測(cè)控和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的8個(gè)工程案例。全書(shū)分為7章，第1章為緒論，簡(jiǎn)單介紹了虛擬儀器的概念，LabWindows/CVI的開(kāi)發(fā)環(huán)境，以及在LabWindows/CVI環(huán)境下工程文件的創(chuàng)建；第2章介紹了虛擬儀器常用儀器面板及控件，重點(diǎn)介紹了graph控件和strip chart 控件；第3章介紹了基本函數(shù)庫(kù)，主要包括用戶界面庫(kù)、格式化與I/O庫(kù)及實(shí)用函數(shù)庫(kù)；第4章介紹了信號(hào)分析處理庫(kù)函數(shù)，主要包括信號(hào)產(chǎn)生類函數(shù)和信號(hào)處理類函數(shù)；第5章介紹了數(shù)據(jù)采集及接口，主要包括數(shù)據(jù)采集的基本概念、RS232接口、GPIB接口及VXI接口；第6章介紹了LabWindows/CVI中的高級(jí)函數(shù)庫(kù)，主要包括TCP庫(kù)、DDE庫(kù)和ActiveX庫(kù)，并給出了典型應(yīng)用；第7章為虛擬儀器工程應(yīng)用，主要分析了LabWindows/CVI在電力系統(tǒng)、無(wú)損檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、電機(jī)電器等領(lǐng)域中的應(yīng)用，并給出了典型工程案例。本書(shū)內(nèi)容覆蓋面廣，全面介紹了LabWindows/CVI的基本函數(shù)庫(kù)和高級(jí)函數(shù)庫(kù)，并密切聯(lián)系測(cè)量實(shí)際，提供了大量針對(duì)不同領(lǐng)域的工程案例，便于讀者通過(guò)這些案例盡快掌握LabWindows/CVI的編程技術(shù)。書(shū)中列出的實(shí)例程序源代碼只是該程序的部分核心代碼，讀者可以從網(wǎng)站yyd2.phei.com.cn相應(yīng)處查看程序的完整源代碼。本書(shū)由孫曉云、郭立煒、孫會(huì)琴、梁永春等編著。孫曉云、安國(guó)慶編寫(xiě)了第7章，郭立煒、孫曉云編寫(xiě)了第4章，孫會(huì)琴編寫(xiě)了第1章、第3章和附錄B，劉慶瑞編寫(xiě)了第2章，梁永春編寫(xiě)了第5章，劉東輝編寫(xiě)了第6章，孫麗華編寫(xiě)了附錄A 和附錄C。研究生呂丹丹、付平同學(xué)繪制了全部插圖。孫曉云負(fù)責(zé)全書(shū)統(tǒng)稿。本書(shū)在第1版基礎(chǔ)上，使用LabWindows/CVI7.0作為軟件平臺(tái)，增添了FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加了生物醫(yī)學(xué)和電氣工程應(yīng)用的兩個(gè)典型案例。在此，向廣大讀者及使用本書(shū)的老師表示衷心的感謝！本書(shū)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（50874035）和河北省自然科學(xué)基金的資助（F2009000732）。本書(shū)既可作為大專院校儀器儀表、電氣工程自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的本科生、研究生學(xué)習(xí)掌握LabWindows/CVI編程技術(shù)的教科書(shū)，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)虛擬儀器的自學(xué)用書(shū)。限于作者的水平，不妥及錯(cuò)誤之處在所難免，懇切希望讀者給予批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　 本書(shū)詳盡、系統(tǒng)地介紹了NI公司推出的一種虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)—Labwindows/CVI，以及利用該軟件設(shè)計(jì)虛擬儀器的方法。主要內(nèi)容包括：Labwindows/CVI的開(kāi)發(fā)環(huán)境，虛擬儀器常用面板及控件，基本函數(shù)庫(kù)，信號(hào)分析處理庫(kù)函數(shù)，數(shù)據(jù)采集及接口，高級(jí)函數(shù)庫(kù)，以及基于Labwindows/CVI的電力系統(tǒng)、電機(jī)電器、測(cè)控和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的8個(gè)工程案例。     本書(shū)內(nèi)容翔實(shí)、新穎，密切聯(lián)系測(cè)量實(shí)際，提供了大量針對(duì)不同領(lǐng)域的工程案例，便于讀者通過(guò)這些案例盡快掌握LabWindows／CVl的編程技術(shù)。    本書(shū)既可作為大專院校的教科書(shū)，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)虛擬儀器的自學(xué)用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　虛擬儀器技術(shù)　　1.1.1　虛擬儀器概念　　1.1.2　虛擬儀器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用　1.2　LabWindows/CVI簡(jiǎn)介　　1.2.1　LabWindows/CVI特點(diǎn)　　1.2.2　LabWindows/CVI的應(yīng)用范圍　1.3　LabWindows/CVI的開(kāi)發(fā)環(huán)境　　1.3.1　LabWindows/CVI的安裝　　1.3.2　LabWindows/CVI運(yùn)行環(huán)境　1.4　LabWindows/CVI簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)　　1.4.1　工程文件的創(chuàng)建　　1.4.2　用戶界面設(shè)計(jì)　　1.4.3　生成源代碼文件　　1.4.4　添加源代碼　　1.4.5　程序的執(zhí)行　1.5　小結(jié)第2章　虛擬儀器常用儀器面板及控件　2.1　LabWindows/CVI面板　2.2　控件　　2.2.1　控件的定義　　2.2.2　控件的屬性設(shè)置　　2.2.3　圖形控件　2.3　常用控件設(shè)計(jì)及應(yīng)用　2.4　小結(jié)第3章　基本函數(shù)庫(kù)　3.1　用戶界面庫(kù)　　3.1.1　面板操作類函數(shù)　　3.1.2　菜單結(jié)構(gòu)　　3.1.3　控件操作類函數(shù)　　3.1.4　彈出式面板類函數(shù)　　3.1.5　用戶界面管理類函數(shù)　　3.1.6　位圖操作類函數(shù)　3.2　格式化與I/O庫(kù)　　3.2.1　文件輸入/輸出　　3.2.2　字符串處理　　3.2.3　數(shù)據(jù)格式化　3.3　實(shí)用函數(shù)庫(kù)　　3.3.1　定時(shí)/等待　　3.3.2　日期/時(shí)間　　3.3.3　文件應(yīng)用　　3.3.4　路徑應(yīng)用　　3.3.5　I/O端口　　3.3.6　中斷　3.4　小結(jié)第4章　信號(hào)分析處理庫(kù)函數(shù)　4.1　信號(hào)產(chǎn)生類函數(shù)及其應(yīng)用　　4.1.1　信號(hào)產(chǎn)生類函數(shù)　　4.1.2　常用函數(shù)的典型應(yīng)用　　4.1.3　信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)　4.2　信號(hào)處理類函數(shù)　　4.2.1　時(shí)域信號(hào)處理函數(shù)　　4.2.2　頻域信號(hào)處理函數(shù)　　4.2.3　數(shù)字IIR濾波器　　4.2.4　窗函數(shù)　　4.2.5　數(shù)字FIR濾波器　4.3　應(yīng)用實(shí)例　　4.3.1　IIR低通濾波器設(shè)計(jì)　　4.3.2　FIR濾波器設(shè)計(jì)　　4.3.3　利用相關(guān)方法去除噪聲并檢測(cè)信號(hào)幅值和相位　4.4　小結(jié)第5章　數(shù)據(jù)采集及接口　5.1　數(shù)據(jù)采集　　5.1.1　數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)　　5.1.2　DAQ儀器　　5.1.3　Easy　I/O庫(kù)　　5.1.4　應(yīng)用　5.2　RS232　接口　　5.2.1　RS232總線　　5.2.2　RS232函數(shù)庫(kù)　　5.2.3　應(yīng)用　5.3　GPIB接口　　5.3.1　GPIB總線　　5.3.2　GPIB函數(shù)庫(kù)　　5.3.3　GPIB通信實(shí)例　5.4　VXI接口　　5.4.1　VXI總線　　5.4.2　VXI程序設(shè)計(jì)　　5.4.3　應(yīng)用　5.5　小結(jié)第6章　高級(jí)函數(shù)庫(kù)第7章　虛擬儀器工程應(yīng)用附錄A　函數(shù)Fmt、Scan的標(biāo)志符和修飾符附錄B　函數(shù)調(diào)用狀態(tài)碼的錯(cuò)誤信息描述附錄C　CVI函數(shù)索引（按字母順序排列）參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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《基于Lab Windows/CVI的虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用(第2版)》由電子工業(yè)出版社出版。

圖書(shū)封面

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