基于LabWindows/CVI的虛擬儀器設計與應用

前言

隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、網(wǎng)絡技術和現(xiàn)代測量技術的迅速發(fā)展，一種新型的先進儀器——虛擬儀器技術成為當前測試系統(tǒng)研究的熱點。虛擬儀器是基于計算機的軟、硬件測試平臺，它由計算機、應用軟件和硬件三部分構成，通過虛擬儀器軟件開發(fā)平臺將計算機硬件資源與儀器硬件有機地融為一體，把計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力和儀器硬件的測量、控制能力結合在一起，通過軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示、存儲以及分析處理。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，是信息技術的一個重要領域，對科學技術的發(fā)展和工業(yè)生產產生不可估量的影響。LabWindows/CVI是National Instruments公司（簡稱NI公司）推出的交互式C 語言開發(fā)平臺。它的集成化開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、函數(shù)面板和豐富的庫函數(shù)大大增強了語言的功能，為熟悉C語言的開發(fā)人員提供了一個理想的軟件開發(fā)平臺。鑒于LabWindows/CVI的上述特點，它已經成為測控領域最受歡迎的軟件開發(fā)平臺之一，在我國已經得到了較為廣泛的使用。本書詳細介紹了虛擬儀器軟件開發(fā)工具——LabWindows/CVI，以及使用LabWindows/CVI平臺開發(fā)和設計測試儀器的基本方法和步驟。主要內容包括：LabWindows/CVI的集成開發(fā)環(huán)境，面板、控件和菜單的設計，交互式代碼生成，基本函數(shù)庫，信號分析處理庫函數(shù)，數(shù)據(jù)采集及接口，高級函數(shù)庫，以及基于LabWindows/CVI平臺的虛擬儀器在電力系統(tǒng)、電機電器、測控和生物醫(yī)學工程等領域的8個工程案例。全書分為7章，第1章為緒論，簡單介紹了虛擬儀器的概念，LabWindows/CVI的開發(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，重點介紹了graph控件和strip chart 控件；第3章介紹了基本函數(shù)庫，主要包括用戶界面庫、格式化與I/O庫及實用函數(shù)庫；第4章介紹了信號分析處理庫函數(shù)，主要包括信號產生類函數(shù)和信號處理類函數(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中的高級函數(shù)庫，主要包括TCP庫、DDE庫和ActiveX庫，并給出了典型應用；第7章為虛擬儀器工程應用，主要分析了LabWindows/CVI在電力系統(tǒng)、無損檢測、生物醫(yī)學、電機電器等領域中的應用，并給出了典型工程案例。本書內容覆蓋面廣，全面介紹了LabWindows/CVI的基本函數(shù)庫和高級函數(shù)庫，并密切聯(lián)系測量實際，提供了大量針對不同領域的工程案例，便于讀者通過這些案例盡快掌握LabWindows/CVI的編程技術。書中列出的實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相應處查看程序的完整源代碼。本書由孫曉云、郭立煒、孫會琴、梁永春等編著。孫曉云、安國慶編寫了第7章，郭立煒、孫曉云編寫了第4章，孫會琴編寫了第1章、第3章和附錄B，劉慶瑞編寫了第2章，梁永春編寫了第5章，劉東輝編寫了第6章，孫麗華編寫了附錄A 和附錄C。研究生呂丹丹、付平同學繪制了全部插圖。孫曉云負責全書統(tǒng)稿。本書在第1版基礎上，使用LabWindows/CVI7.0作為軟件平臺，增添了FIR數(shù)字濾波器設計內容，增加了生物醫(yī)學和電氣工程應用的兩個典型案例。在此，向廣大讀者及使用本書的老師表示衷心的感謝！本書得到了國家自然科學基金（50874035）和河北省自然科學基金的資助（F2009000732）。本書既可作為大專院校儀器儀表、電氣工程自動化、測控技術與儀器專業(yè)的本科生、研究生學習掌握LabWindows/CVI編程技術的教科書，也可作為工程技術人員學習、設計虛擬儀器的自學用書。限于作者的水平，不妥及錯誤之處在所難免，懇切希望讀者給予批評指正。

內容概要

　　 本書詳盡、系統(tǒng)地介紹了NI公司推出的一種虛擬儀器軟件設計平臺—Labwindows/CVI，以及利用該軟件設計虛擬儀器的方法。主要內容包括：Labwindows/CVI的開發(fā)環(huán)境，虛擬儀器常用面板及控件，基本函數(shù)庫，信號分析處理庫函數(shù)，數(shù)據(jù)采集及接口，高級函數(shù)庫，以及基于Labwindows/CVI的電力系統(tǒng)、電機電器、測控和生物醫(yī)學工程等領域的8個工程案例。     本書內容翔實、新穎，密切聯(lián)系測量實際，提供了大量針對不同領域的工程案例，便于讀者通過這些案例盡快掌握LabWindows／CVl的編程技術。    本書既可作為大專院校的教科書，也可作為工程技術人員學習、設計虛擬儀器的自學用書。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　虛擬儀器技術　　1.1.1　虛擬儀器概念　　1.1.2　虛擬儀器的設計及應用　1.2　LabWindows/CVI簡介　　1.2.1　LabWindows/CVI特點　　1.2.2　LabWindows/CVI的應用范圍　1.3　LabWindows/CVI的開發(fā)環(huán)境　　1.3.1　LabWindows/CVI的安裝　　1.3.2　LabWindows/CVI運行環(huán)境　1.4　LabWindows/CVI簡單程序設計　　1.4.1　工程文件的創(chuàng)建　　1.4.2　用戶界面設計　　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　控件的屬性設置　　2.2.3　圖形控件　2.3　常用控件設計及應用　2.4　小結第3章　基本函數(shù)庫　3.1　用戶界面庫　　3.1.1　面板操作類函數(shù)　　3.1.2　菜單結構　　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　　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　實用函數(shù)庫　　3.3.1　定時/等待　　3.3.2　日期/時間　　3.3.3　文件應用　　3.3.4　路徑應用　　3.3.5　I/O端口　　3.3.6　中斷　3.4　小結第4章　信號分析處理庫函數(shù)　4.1　信號產生類函數(shù)及其應用　　4.1.1　信號產生類函數(shù)　　4.1.2　常用函數(shù)的典型應用　　4.1.3　信號發(fā)生器設計　4.2　信號處理類函數(shù)　　4.2.1　時域信號處理函數(shù)　　4.2.2　頻域信號處理函數(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　應用實例　　4.3.1　IIR低通濾波器設計　　4.3.2　FIR濾波器設計　　4.3.3　利用相關方法去除噪聲并檢測信號幅值和相位　4.4　小結第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　　5.1.2　DAQ儀器　　5.1.3　Easy　I/O庫　　5.1.4　應用　5.2　RS232　接口　　5.2.1　RS232總線　　5.2.2　RS232函數(shù)庫　　5.2.3　應用　5.3　GPIB接口　　5.3.1　GPIB總線　　5.3.2　GPIB函數(shù)庫　　5.3.3　GPIB通信實例　5.4　VXI接口　　5.4.1　VXI總線　　5.4.2　VXI程序設計　　5.4.3　應用　5.5　小結第6章　高級函數(shù)庫第7章　虛擬儀器工程應用附錄A　函數(shù)Fmt、Scan的標志符和修飾符附錄B　函數(shù)調用狀態(tài)碼的錯誤信息描述附錄C　CVI函數(shù)索引（按字母順序排列）參考文獻

章節(jié)摘錄

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《基于Lab Windows/CVI的虛擬儀器設計與應用(第2版)》由電子工業(yè)出版社出版。

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