LabVIEW 2009程序設(shè)計(jì)

前言

National Instrument（NI）公司發(fā)布的LabVIEW大大縮短了軟件易用性和強(qiáng)大功能之間的差距，為工程師提供了效率與性能俱佳的真正出色的開發(fā)環(huán)境。LabVIEW不僅適用于各種測(cè)量和自動(dòng)化領(lǐng)域，而且無論工程師是否有豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，都能順利應(yīng)用，所以LabVIEW目前已經(jīng)成為大學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。本書以LabVIEW為對(duì)象，通過理論與實(shí)例相結(jié)合的方式，結(jié)合作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入淺出地介紹其使用方法和技巧，目的在于讓讀者快速掌握這個(gè)功能強(qiáng)大的圖形化編程語言。由于電子技術(shù)、電氣通信及測(cè)控等專業(yè)的教學(xué)中需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)操作，如果全靠現(xiàn)有的硬件設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求。而基于LabVIEW程序設(shè)計(jì)則減少了硬件設(shè)備的使用，利用較少的資源完成同樣的教學(xué)任務(wù)。因此，目前大部分國內(nèi)高校均開設(shè)LabVIEW虛擬儀器的基礎(chǔ)課程，大大減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量，提高了實(shí)驗(yàn)效率，在工科院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中LabVIEW已經(jīng)占有越來越重要的地位。NI公司于2009年發(fā)布了最新版的LabVIEW2009。LabVIEW2009新版本具有新的平行FolLoops架構(gòu)，可自動(dòng)跨多組處理器切割回路循環(huán)，可提升1.89倍的處理程序執(zhí)行速度。利用多核心的平行處理架構(gòu)系統(tǒng)，LabVIEW2009可進(jìn)一步提升FPGA設(shè)計(jì)作業(yè)。藉由LabVIEWFPGA模塊化并行操作架構(gòu)，可強(qiáng)化增進(jìn)編輯器功能，除錯(cuò)功能也因此加強(qiáng)，而數(shù)學(xué)處理功能也隨之提高，能讓FPGA處理和實(shí)際信號(hào)整合，有效降低FPGA的設(shè)計(jì)門坎。LabVIEW2009的虛擬技術(shù)也可透過單一的多核心處理硬件同時(shí)運(yùn)作多組操作系統(tǒng)，新的NIReal-FimeHy.pervisor軟件整合了LbVIEWReal-TimeModule與常見操作系統(tǒng)的功能，并以PXI雙核心和四核心控制器與工業(yè)用控制裝置加以支持，可降低整體系統(tǒng)的成本與體積。再者，LabVIEW2009提供一套實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可用圖形化設(shè)計(jì)方式簡(jiǎn)化執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，滿足各項(xiàng)復(fù)雜的嵌入式運(yùn)算需求。本書導(dǎo)讀

內(nèi)容概要

本書基于Lab VIEW2009，通過理論與實(shí)例相結(jié)合的方式，結(jié)合作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入淺出地介紹其使用方法和技巧，目的在于讓讀者快速掌握這個(gè)功能強(qiáng)大的圖形化編程語言。在介紹虛擬儀器的基本概念和Lab VIEW軟件基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，重點(diǎn)介紹Lab VIEW的數(shù)據(jù)采集、儀器控制、分析及應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，介紹作者所在的哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化研究所近年來在科研中總結(jié)出來的一些經(jīng)典案例，盡量做到理論、應(yīng)用與實(shí)際編程緊密結(jié)合，使讀者快速掌握使用Lab VIEW的方法和技巧。    本書內(nèi)容豐富實(shí)用，深入淺出，先易后難，循序漸進(jìn)，以實(shí)例貫穿全書。本書適合從事虛擬儀器開發(fā)的技術(shù)人員閱讀，也可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書。

書籍目錄

第1章  Lab VIEW概述  1.1  虛擬儀器的基本概念  1.2  Lab VIEW的特點(diǎn)及功能  1.3  Lab VIEW的發(fā)展歷程  1.4  Lab VIEW 2009的新特性  1.5  Lab VIEW的在線幫助系統(tǒng)  1.6  Lab VIEW的應(yīng)用  1.7  習(xí)題  1.8  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第2章  Lab VIEW開發(fā)環(huán)境  2.1  系統(tǒng)配置要求  2.2  Lab VIEW的安裝  2.3  Lab VIEW2009開發(fā)環(huán)境  2.4  Lab VIEW中的選板  2.5  綜合實(shí)例：仿真信號(hào)并計(jì)算其頻譜特性  2.6  習(xí)題  2.7  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第3章  Lab VIEW編程基礎(chǔ)  3.1  VI的創(chuàng)建  3.2  子VI的設(shè)計(jì)  3.3  VI的編輯  3.4  VI的運(yùn)行與調(diào)試  3.5  綜合實(shí)例：汽車測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)  3.6  習(xí)題  3.7  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第4章  數(shù)據(jù)類型與操作  4.1  基本數(shù)據(jù)類型  4.2  數(shù)據(jù)運(yùn)算選板  4.3  數(shù)組型數(shù)據(jù)  4.4  簇型數(shù)據(jù)  4.5  字符串型數(shù)據(jù)  4.6  綜合實(shí)例：不同類型函數(shù)的綜合應(yīng)用  4.7  習(xí)題  4.8  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第5章  Lab VIEW的循環(huán)與結(jié)構(gòu)  5.1  Lab VIEW循環(huán)與結(jié)構(gòu)的基本概念  5.2  For循環(huán)  5.3  While循環(huán)  5.4  順序結(jié)構(gòu)  5.5  定時(shí)結(jié)構(gòu)  5.6  條件結(jié)構(gòu)  5.7  事件結(jié)構(gòu)  5.8  變量  5.9  公式節(jié)點(diǎn)  5.10  反饋節(jié)點(diǎn)  5.11  使能結(jié)構(gòu)  5.12  綜合實(shí)例：動(dòng)態(tài)窗口的實(shí)現(xiàn)  5.13  習(xí)題  5.14  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第6章  人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)  6.1  VI屬性的設(shè)置  6.2  對(duì)話框的設(shè)計(jì)  6.3  用戶菜單的設(shè)計(jì)  6.4  錯(cuò)誤處理  6.5  自定義控件和自定義數(shù)據(jù)  6.6  用戶界面的設(shè)計(jì)  6.7  程序設(shè)計(jì)的一般規(guī)則  6.8  綜合實(shí)例：模擬電路圖的設(shè)計(jì)  6.9  習(xí)題  6.10  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第7章  圖形與圖表  7.1  圖形與圖表的基本概念  7.2  波形圖表與波形圖的使用與定制  7.3  XY圖與Express XY圖  7.4  強(qiáng)度圖表與強(qiáng)度圖  7.5  數(shù)字波形圖  7.6  三維圖形  7.7  其他圖形控件  7.8  綜合實(shí)例：繪制李薩茹圖形  7.9  習(xí)題  7.10  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第8章  文件輸入與輸出  8.1  文件輸入、輸出的基本概念  8.2  文件的基本類型  8.3  “文件I/O”子選板  8.4  常用文件類型的使用  8.5  綜合實(shí)例：測(cè)量數(shù)據(jù)的保存和讀取  8.6  習(xí)題  8.7上機(jī)實(shí)驗(yàn)第9章  Lab VIEW外部接口與擴(kuò)展  9.1  Lab VIEW外部接口的基本概念  9.2  Lab VIEW中的DDE調(diào)用  9.3  Lab VIEW中的DLL與API調(diào)用  9.4  CIN節(jié)點(diǎn)的使用  9.5  Ativex控件的調(diào)用  9.6  Lab VIEW與MATLAB混合編程  9.7  綜合實(shí)例：自適應(yīng)濾波算法設(shè)計(jì)  9.8  習(xí)題  9.9  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第10章  數(shù)據(jù)采集  10.1  數(shù)據(jù)采集的原理與方法  10.2  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成  10.3  NI-DAQmx的特點(diǎn)  10.4  十個(gè)重要函數(shù)  10.5  虛擬采集卡的建立  10.6  綜合實(shí)例：建立電壓采集系統(tǒng)  10.7  習(xí)題  10.8  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第11章   Lab VIEW在信號(hào)處理中的應(yīng)用  11.1  信號(hào)處理的基本概念  11.2  信號(hào)發(fā)生  11.3  波形調(diào)理  11.4  信號(hào)的時(shí)域分析  11.5  信號(hào)的頻域分析  11.6  波形測(cè)量  11.7  窗函數(shù)  11.8  濾波器  11.9  逐點(diǎn)分析庫  11.10  綜合實(shí)例：Hilbert變換提取信號(hào)包絡(luò)  11.11  習(xí)題  11.12  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第12章  儀器控制與網(wǎng)絡(luò)編程  12.1  儀器控制概述  12.2  儀器總線技術(shù)  12.3  儀器驅(qū)動(dòng)程序  12.4  網(wǎng)絡(luò)通信與編程  12.5  綜合實(shí)例：串口讀/寫實(shí)例  12.6  習(xí)題  12.7  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第13章  訪問數(shù)據(jù)庫  13.1  Microsoft ADO  13.2  SQL數(shù)據(jù)庫語言  13.3  通過LabSQL訪問數(shù)據(jù)庫  13.4  LabSQL應(yīng)用舉例  13.5  綜合實(shí)例：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫管理  13.6  習(xí)題  13.7  上機(jī)實(shí)驗(yàn)第14章  構(gòu)建電磁干擾自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)  14.1  自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)  14.2  電磁干擾  14.3  自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)流程  14.4  需求分析——電磁干擾自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)  14.5  硬件設(shè)計(jì)——測(cè)試系統(tǒng)的硬件組成  14.6  軟件設(shè)計(jì)——測(cè)試系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)  14.7  系統(tǒng)集成——電磁干擾自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第15章  構(gòu)建基于聲卡的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)  15.1  聲卡的硬件結(jié)構(gòu)與特性  15.2  聲卡操作函數(shù)  15.3  系統(tǒng)構(gòu)建  15.4  界面布局與修飾第16章  應(yīng)用程序發(fā)布  16.1  獨(dú)立可執(zhí)行程序  16.2  安裝程序參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：LabVIEW對(duì)用戶的編程過程進(jìn)行即時(shí)語法檢查，若存在不符合規(guī)則的連線或沒有連接必須要連接的端子，工具欄中的運(yùn)行按鈕由圈變?yōu)?。系統(tǒng)對(duì)于錯(cuò)誤的準(zhǔn)確定位，能夠有效地提高調(diào)試程序的效率。單擊按鈕會(huì)彈出錯(cuò)誤列表對(duì)話框，在對(duì)話框中詳細(xì)地列出了所有的錯(cuò)誤VI程序，并在對(duì)話框的最下邊對(duì)每個(gè)錯(cuò)誤進(jìn)行了詳細(xì)地描述，以及如何修改錯(cuò)誤的一些建議。用戶可以通過訪問LahVIEW的幫助文件來了解有關(guān)該程序的相關(guān)問題，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地修改程序。一般來說，上述的程序錯(cuò)誤很多都是顯而易見的，不改正程序的錯(cuò)誤會(huì)直接導(dǎo)致程序無法運(yùn)行。而在很多情況下，程序雖然可以運(yùn)行，卻無法得出期望的結(jié)果。這種錯(cuò)誤一般較難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這種錯(cuò)誤，查找過程可以按以下步驟進(jìn)行。（1）檢查連線是否連接適當(dāng)。可在某條連線上連續(xù)3次單擊鼠標(biāo)左鍵，則虛線顯示與此連線相連的所有連線，以此來檢查連線是否存在問題。（2）使用“幫助”下拉菜單中的“顯示即時(shí)幫助”功能來動(dòng)態(tài)顯示光標(biāo)所指向的函數(shù)或子程序的用法介紹及各端口的定義，然后對(duì)比當(dāng)前的連線，檢查連線的正確性。（3）檢查某些函數(shù)或子程序的端口默認(rèn)值，尤其是當(dāng)函數(shù)或子程序的端口類型是可選型時(shí)，因?yàn)槿绻贿B接端口，則程序在運(yùn)行時(shí)將使用默認(rèn)值作為輸入?yún)?shù)來進(jìn)行傳遞。（4）選擇“查看”下拉菜單中的“VI層次結(jié)構(gòu)”，通過查看程序的層次結(jié)構(gòu)來發(fā)現(xiàn)是否有未連接的子程序。因?yàn)橛形催B線的函數(shù)時(shí)，運(yùn)行程序圖標(biāo)會(huì)變?yōu)?，所以能很容易找到。?）通過使用高亮執(zhí)行方式、單步執(zhí)行方式及設(shè)置斷點(diǎn)等手段來檢查程序是否是按預(yù)定要求運(yùn)行的。（6）通過使用探針工具來獲取連線上的即時(shí)數(shù)，以及檢查函數(shù)或子程序的輸出是否存在錯(cuò)誤。（7）檢查函數(shù)或子程序輸出的數(shù)據(jù)是否是有意義的數(shù)據(jù)。在LabVIEW中，有兩種數(shù)據(jù)是沒有意義的：一種是NaN，表示非數(shù)字，一般是由于無效的數(shù)字運(yùn)算而得到的；另一種是InF，表示無窮大，一般是由運(yùn)算產(chǎn)生的浮點(diǎn)數(shù)。（8）檢查控件和指示器的數(shù)據(jù)是否有溢出。因?yàn)長abVIEW不提供數(shù)據(jù)溢出警告，所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí),存在有丟失數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)。（9）當(dāng)For循環(huán)的循環(huán)次數(shù)為0時(shí)，需要注意此時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)空數(shù)組，當(dāng)調(diào)用該空數(shù)組時(shí)需要事先作特殊的處理。（10）檢查簇成員的順序是否與目標(biāo)端口一致。LabVIEW在編輯狀態(tài)下能夠檢查數(shù)據(jù)類型和簇的大小是否匹配，但是不能檢查相同數(shù)據(jù)類型的成員是否匹配。（11）檢查是否有未連線的VI子程序。

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