虛擬儀器技術分析與設計（第4版）

《虛擬儀器技術分析與設計（第4版）》是2020年5月電子工業出版社出版的圖書，作者是張重雄。

基本介紹

• 書名：虛擬儀器技術分析與設計（第4版） 
• 作者：張重雄
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2020年5月
• 頁數：272 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121389658
• 字數：456千字
• 版次：01-01

內容簡介

虛擬儀器是現代儀器技術與計算機技術相結合的產物，代表著儀器發展的最新方向和潮流，是信息技術的一個重要領域。 本書系統地介紹虛擬儀器的相關技術與設計方法，內容包括虛擬儀器的匯流排接口技術、圖形化程式語言LabVIEW 2019、虛擬儀器數據採集、虛擬儀器信號分析與處理、虛擬儀器通信技術等。從工程實用的角度出發，詳細論述虛擬儀器的綜合設計。本書內容豐富，理論聯繫實際，通過大量的實例，深入淺出地介紹虛擬儀器的設計技巧。為了適合教學需要，各章末均附有思考題和習題，並配有電子課件。 本書可作為高等院校“虛擬儀器”課程的教材或教學參考書，也可作為工程技術人員開發設計虛擬儀器的參考書。

圖書目錄

第1章 虛擬儀器概述1

1.1 虛擬儀器的基本概念1

1.2 虛擬儀器的組成2

1.2.1 虛擬儀器的硬體結構2

1.2.2 虛擬儀器的軟體結構5

1.2.3 虛擬儀器系統6

1.3 虛擬儀器的特點6

1.4 虛擬儀器的套用7

1.5 虛擬儀器技術發展趨勢8

本章小結9

思考題和習題19

第2章 虛擬儀器匯流排接口技術10

2.1 GPIB匯流排10

2.1.1 GPIB匯流排的基本特性10

2.1.2 GPIB器件及接口功能11

2.1.3 GPIB匯流排結構13

2.1.4 GPIB儀器系統16

2.2 VXI匯流排17

2.2.1 VXI匯流排的特點17

2.2.2 VXI器件、模組與主機箱18

2.2.3 VXI匯流排組成及功能21

2.2.4 VXI匯流排的通信協定25

2.2.5 VXI匯流排系統資源28

2.2.6 VXI匯流排系統29

2.3 PXI 匯流排30

2.3.1 PXI匯流排的特點31

2.3.2 PXI匯流排規範31

2.3.3 PXI儀器系統38

2.4 LXI匯流排41

2.4.1 LXI匯流排的特點和優勢41

2.4.2 LXI匯流排規範42

2.4.3 LXI儀器系統45

本章小結48

思考題和習題248

第3章 虛擬儀器軟體開發平台LabVIEW

3.1 LabVIEW概述50

3.1.1 LabVIEW的含義50

3.1.2 LabVIEW的特點50

3.1.3 LabVIEW的發展51

3.1.4 LabVIEW的套用53

3.1.5 LabVIEW的安裝和啟動53

3.2 LabVIEW 2019編程環境55

3.2.1 LabVIEW程式的基本構成55

3.2.2 LabVIEW 2019的操作選板57

3.2.3 LabVIEW 2019的選單和工具列61

3.2.4 LabVIEW 2019的數據類型63

3.3 LabVIEW 2019的初步操作65

3.3.1 創建和編輯VI 65

3.3.2 運行和調試VI 67

3.3.3 創建和調用子VI69

3.3.4 VI創建舉例——虛擬溫度計71

3.4 在LabVIEW中管理項目73

3.4.1 新建項目73

3.4.2 管理項目74

3.5 獲取LabVIEW幫助77

3.5.1 顯示即時幫助77

3.5.2 LabVIEW幫助77

3.5.3 LabVIEW編程範例78

3.5.4 LabVIEW網路資源79

本章小結79

思考題和習題379

第4章 虛擬儀器設計基礎80

4.1 程式結構80

4.1.1 循環結構81

4.1.2 條件結構84

4.1.3 順序結構86

4.1.4 事件結構88

4.1.5 公式節點91

4.2 字元串、數組和簇92

4.2.1 字元串93

4.2.2 數組95

4.2.3 簇98

4.3 局部變數和全局變數101

4.3.1 局部變數101

4.3.2 全局變數103

4.4 檔案操作104

4.4.1 LabVIEW支持的檔案類型104

4.4.2 LabVIEW檔案I/O函式105

4.4.3 檔案操作106

4.5 圖形顯示110

4.5.1 波形圖和波形圖表111

4.5.2 XY圖113

4.5.3 強度圖和強度圖表114

4.5.4 數字波形圖116

4.5.5 三維圖形117

本章小結120

思考題和習題4120

第5章 虛擬儀器數據採集123

5.1 數據採集系統概述123

5.1.1 數據採集系統的含義123

5.1.2 數據採集系統的構成124

5.1.3 數據採集的基本原理127

5.1.4 數據採集系統的主要性能指標128

5.2 數據採集卡的選用與配置129

5.2.1 數據採集卡類型及選用129

5.2.2 典型數據採集卡產品介紹130

5.2.3 數據採集卡的安裝配置135

5.3 基於LabVIEW的數據採集過程140

5.4 數據採集編程實例141

5.4.1 NI-DAQmx簡介141

5.4.2 DAQ助手的使用143

5.4.3 DAQmx編程實例145

本章小結153

思考題和習題5153

第6章 虛擬儀器信號分析與處理155

6.1 信號分析與處理概述155

6.1.1 信號分析與處理的基本內容155

6.1.2 LabVIEW中信號分析與處理實現156

6.2 信號產生157

6.2.1 數位訊號的產生與數位化頻率的概念157

6.2.2 信號生成158

6.2.3 波形生成160

6.3 信號的時域分析165

6.3.1 周期信號的幅值特徵分析166

6.3.2 卷積運算168

6.3.3 相關分析169

6.4 信號的頻域分析173

6.4.1 快速傅立葉變換（FFT）173

6.4.2 頻譜分析177

6.5 數字濾波器184

6.5.1 使用數字濾波器應注意的問題185

6.5.2 LabVIEW中的數字濾波器186

6.5.3 數字濾波器套用舉例186

6.6 窗函式188

6.6.1 LabVIEW中的窗函式189

6.6.2 加窗處理舉例190

6.7 曲線擬合192

6.7.1 LabVIEW中的曲線擬合函式192

6.7.2 曲線擬合套用舉例193

本章小結197

思考題和習題6197

第7章 虛擬儀器通信技術198

7.1 串列通信198

7.1.1 串列通信的基本概念198

7.1.2 LabVIEW的串列通信節點200

7.1.3 串列通信套用舉例202

7.2 TCP通信204

7.2.1 TCP簡介205

7.2.2 LabVIEW的TCP節點205

7.2.3 TCP通信舉例206

7.2.4 TCP通信說明208

7.3 UDP通信209

7.3.1 UDP簡介209

7.3.2 LabVIEW的UDP節點209

7.3.3 UDP通信舉例210

7.3.4 UDP通信說明212

7. 4 DataSocket通信212

7.4.1 DataSocket技術212

7.4.2 DataSocket Server配置213

7.4.3 LabVIEW的DataSocket節點214

7.4.4 DataSocket通信舉例215

7.5 IrDA無線數據通信216

7.5.1 IrDA概述217

7.5.2 LabVIEW的IrDA節點217

7.5.3 IrDA通信舉例218

本章小結219

思考題和習題7219

第8章 虛擬儀器設計實例220

8.1 虛擬儀器的設計原則220

8.1.1 總體設計原則220

8.1.2 硬體設計的基本原則220

8.1.3 軟體設計的基本原則221

8.2 虛擬儀器的設計步驟221

8.3 虛擬儀器軟面板設計技術222

8.3.1 虛擬儀器軟面板的設計思想223

8.3.2 虛擬儀器軟面板的設計原則223

8.4 虛擬儀器設計實例225

8.4.1 虛擬數字電壓表226

8.4.2 虛擬示波器230

8.4.3 基於音效卡的數據採集與分析系統237

8.4.4 基於NI myDAQ的音頻信號處理系統245

8.4.5 基於虛擬儀器的電能質量監測系統250

本章小結262

思考題和習題8263

參考文獻264