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基础篇2

第1章 揭开LabVIEW的面纱2

1.1　LabVIEW简介2

1.1.1 什么是LabVIEW2

1.1.2　LabVIEW的作用3

1.1.3　选择LabVIEW的原因4

1.2　LabVIEW的起源与发展历程5

1.2.1　起源5

1.2.2　发展历程6

1.3　LabVIEW 8.0与LabVIEW 8.20新增特性列表7

1.3.1　LabVIEW 8.0新增特性列表7

1.3.2　LabVIEW 8.20新增特性列表9

1.4　LabVIEW学习捷径10

第2章　牛刀小试11

2.1 基于模板创建一个新VI11

2.2　在VI前面板中添加控件13

2.3　编辑VI程序框图13

2.4　运行VI14

2.5　小结15

第3章　开始LabVIEW之旅16

3.1　计算机性能要求16

3.2　安装LabVIEW 8.20专业开发版16

3.3　LabVIEW编程环境18

3.3.1　启动界面19

3.3.2　工程管理窗口（Project Explorer）19

3.3.3　前面板（Front Panel）和程序框图（Block Diagram）20

3.3.4　菜单栏和工具栏21

3.3.5　控件选板（Controls Palette）27

3.3.6 函数选板（Functions Palette）28

3.3.7　控件选板和函数选板的使用28

3.3.8　工具选板（Tools Palette）28

3.3.9　导航窗口（Navigation Window）29

3.3.10　帮助30

3.3.11　范例查找器31

3.3.12　定制自己的编程环境31

3.4　编辑前面板32

3.4.1　控件风格33

3.4.2　输入控件（Controls）和显示控件（Indicator）33

3.4.3 前面板控件的着色和排版34

3.4.4 对象的复制和删除36

3.4.5　控件属性36

3.5　编辑程序框图37

3.5.1　程序框图中的控件对象37

3.5.2　程序框图节点37

3.5.3 对象连线37

3.5.4　程序框图中的对象排版39

3.6　程序注释39

3.7　运行和调试VI39

3.7.1　运行VI40

3.7.2　调试VI40

第4章　数据操作42

4.1 数据类型42

4.1.1　数字型44

4.1.2　布尔型45

4.1.3　枚举类型46

4.1.4　时间类型（Time Stamp）47

4.1.5　Variant数据类型48

4.1.6　局部变量和全局变量48

4.2　数据运算50

4.2.1　算术运算符50

4.2.2　关系运算符51

4.2.3　逻辑运算符52

4.2.4　表达式节点（Expression Node）52

第5章　程序结构55

5.1　顺序结构（Sequence Structure）55

5.1.1　LabVIEW程序的执行顺序55

5.1.2　Flat Sequence Structure和Stacked Sequence Structure55

5.1.3　在帧间传递数据56

5.2　For循环57

5.2.1　初识For循环57

5.2.2　输入和输出数组58

5.2.3　移位寄存器（Shift Register）59

5.2.4　反馈节点（Feedback Node）60

5.3　While循环60

5.3.1　初识While循环60

5.3.2　添加定时器61

5.3.3　使用移位寄存器和反馈节点62

5.4　Case结构63

5.4.1 等价于if...else...语句的Case结构63

5.4.2　从Case结构中输出数据64

5.4.3　等价于switch语句的Case结构64

5.5　事件结构（Event Structure）65

5.5.1　事件结构的常用方法65

5.5.2　Filter事件68

5.6　使能结构68

5.6.1　框图使能结构——注释程序框图68

5.6.2　条件使能结构69

5.7　公式节点（Formula Node）70

5.7.1　复杂公式的实现71

5.7.2　文本编程语言的实现72

5.8　跟着实例学——模拟温度采集监测系统75

第6章　字符串、数组、簇和矩阵76

6.1　字符串（String）76

6.1.1　字符串控件76

6.1.2　表格和树形控件78

6.1.3　字符串函数79

6.2　数组（Array）85

6.2.1 数组控件85

6.2.2　数组之间的算术运算86

6.2.3　数组函数87

6.3　簇（Cluster）——LabVIEW中的结构体变量95

6.3.1　簇的创建95

6.3.2　簇操作函数96

6.3.3　error in和error out簇99

6.4　矩阵（Matrix）100

第7章　图形化显示数据——图表和图形102

7.1　波形数据（Waveform）102

7.1.1　波形数据控件102

7.1.2　波形数据操作函数103

7.2　趋势图（Chart）105

7.2.1　波形趋势图（Waveform Chart）106

7.2.2　定制趋势图显示样式107

7.2.3　带时间轴的实时曲线108

7.3 图表（Graph）109

7.3.1　定制图表属性109

7.3.2　波形图112

7.3.3　XY曲线图114

7.3.4　亮度图（Intensity Graph ＆ Chart）116

7.3.5　数字波形图（Digital Waveform Graph）117

7.4　三维图形（3D Graph）118

7.5　图形控件（Picture）121

7.5.1　Picture控件的基本用法122

7.5.2　利用Picture控件绘制各种曲线123

第8章　Express VI——快速搭建专业测试系统125

8.1 初识Express技术125

8.2　动态数据类型127

8.3　Express VIs简介128

8.3.1　信号输入（Input）Express VIs128

8.3.2　信号分析（Signal Analysis）Express VIs128

8.3.3　输出（Output）Express VIs129

8.3.4　信号操作（Signal Manipulation）Express VIs129

8.3.5　算术与比较（Arithmetic ＆ Comparison）Express VIs130

8.3.6　执行控制Express VIs130

8.4　跟着实例学——基于Express VI的声音信号采集系统130

第9章　文件I/O132

9.1　选择合适的文件类型132

9.2　文件的基本操作133

9.3　文本文件和表单文件134

9.3.1　文本文件134

9.3.2　表单文件135

9.4　二进制文件（Binary Files）136

9.5　数据记录文件（Datalog Files）136

9.6　XML文件136

9.7　配置文件（Configuration Files）137

9.8　波形文件（Waveform Files）138

9.9　基于文本的测量文件（LVM文件）139

9.10　数据存储文件（TDM文件）139

9.11　高速数据流文件（TDMS文件）141

9.12　小结143

第10章　子VI144

10.1　创建子VI144

10.2　查看VI层次结构（VI Hierarchy）145

10.3　定义子VI属性146

10.3.1 可重入（Reentrant）子VI146

10.3.2　设置子VI调用属性147

10.3.3 自定义子VI图标形状148

10.4　多态（Polymorphic）VI148

第11章　属性节点和方法节点151

11.1　属性节点（Property Node）151

11.2　方法节点（Invoke Node）152

11.3　通过子VI调用控件的属性和方法153

11.4　几种常用控件的编程举例153

11.4.1　Ring控件和Enum控件153

11.4.2　列表框（Listbox）154

11.4.3　树形控件（Tree Control）155

11.4.4　自动图例举例156

11.5　小结158

第12章　人机界面交互设计159

12.1　VI属性设置159

12.2　对话框161

12.2.1　普通对话框161

12.2.2　用户自定义对话框162

12.3　错误处理162

12.4　菜单165

12.4.1　运行主菜单（Run-Time Menu）166

12.4.2　右键快捷菜单（Run-Time Shortcut Menu）168

12.5 鼠标指针169

12.6　播放声音170

12.7 自定义控件和自定义数据类型170

12.7.1　自定义控件（Custom Controls）170

12.7.2 定义数据类型（Type Definition）172

12.8 自定义控件选板和函数选板172

12.9　设计形象生动的用户界面173

12.9.1　修饰静态界面174

12.9.2　动态交互界面175

12.10　关于VI程序设计的一些规则176

12.10.1　关于前面板的设计176

12.10.2　关于程序框图的设计178

12.10.3　关于VI179

第13章　数学分析与信号处理180

13.1 数学分析180

13.1.1 图形化编程与数学分析180

13.1.2　基本数学函数181

13.1.3　线性代数182

13.1.4　曲线拟合184

13.1.5　插值185

13.1.6　数值积分与数值微分187

13.1.7　概率与统计188

13.1.8　最优化189

13.1.9　常微分方程191

13.1.10　空间解析几何192

13.1.11　公式解析193

13.1.12　MathScript194

13.2　数字信号处理198

13.2.1　信号发生198

13.2.2　信号调理199

13.2.3　波形测量200

13.2.4 时域分析201

13.2.5 频域分析202

13.2.6　窗函数205

13.2.7　数字滤波器208

13.2.8 逐点分析库210

第14章　数据采集与仪器控制214

14.1　数据采集（DAQ）214

14.1.1　数据采集系统的构成214

14.1.2　NI-DAQmx218

14.2　仪器控制简介221

14.3 选择合适的总线222

14.3.1 独立总线223

14.3.2　模块化总线225

14.4　仪器驱动程序227

14.4.1 可编程仪器标准命令SCPI228

14.4.2 VISA229

14.4.3　IVI——可互换的虚拟仪器驱动程序231

14.5 直接I/O（Direct I/O）235

14.5.1　仪器I/O助手（Instrument I/O Assistant）236

14.5.2 Port I/O238

14.5.3　NI Spy——调试驱动的好帮手239

14.6　与第三方硬件连接239

高级篇242

第15章　管理与开发LabVIEW大型项目242

15.1　LabVIEW与软件工程242

15.1.1　生命周期模型243

15.1.2　需求分析247

15.1.3　软件设计248

15.1.4　程序编码250

15.1.5　软件测试251

15.1.6 文档251

15.2　LabVIEW项目管理器——Project Explorer252

15.2.1 创建LabVIEW Project252

15.2.2　项目库（Project Library）253

15.3　源代码管理工具——SCC（Source Code Control）255

15.3.1　配置SCC255

15.3.2　使用SCC257

15.4　总结258

第16章　LabVIEW中的面向对象编程259

16.1　面向对象的基本概念259

16.2　在LabVIEW中实现面向对象编程261

16.2.1　创建类和对象261

16.2.2　继承263

16.2.3　静态方法（Static Methods）和动态方法（Dynamic Methods）264

16.2.4　LabVIEW面向对象编程的一些特点266

16.3　跟着实例学——电路板检测269

第17章　动态程序控制技术273

17.1　VI服务器273

17.2　Application引用275

17.3　动态VI控制277

17.3.1　编程控制VI属性277

17.3.2　动态载入VI278

17.3.3　多面板程序设计280

17.3.4　利用Subpanel实现动态载入界面281

第18章　LabVIEW外部程序接口284

18.1　DLL与API调用284

18.1.1　动态链接库（DLL）与API简介284

18.1.2 调用DLL286

18.1.3　配置参数类型287

18.1.4　调用Windows API290

18.2　CIN节点292

18.3　ActiveX296

18.3.1　ActiveX简介296

18.3.2　使用ActiveX自动化297

18.3.3　使用ActiveX容器300

18.3.4　使用ActiveX事件301

18.3.5　通过外部程序控制LabVIEW302

18.3.6 小结304

18.4　LabVIEW与MATLAB混和编程304

18.4.1　MATLAB Script节点305

18.4.2　利用ActiveX与MATLAB连接306

第19章　访问数据库308

19.1　ODBC308

19.1.1　什么是ODBC308

19.1.2　建立数据源309

19.2　ADO简介310

19.3　LabSQL312

19.3.1　LabSQL的安装312

19.3.2　LabSQL VIs312

19.3.3　LabSQL应用举例313

19.4　小结315

第20章　LabVIEW网络编程316

20.1　选择合适的网络通信方式316

20.2　共享变量317

20.2.1　共享变量简介317

20.2.2　创建与使用共享变量317

20.2.3　共享变量引擎320

20.2.4　通过编程访问共享变量321

20.3　DataSocket322

20.3.1　DataSocket简介322

20.3.2　DataSocket Server323

20.3.3　利用DataSocket函数访问OPC、HTTP、FTP和文件326

20.4　TCP与UDP通信327

20.4.1　TCP与UDP简介327

20.4.2　TCP通信329

20.4.3　UDP通信333

20.5　远程VI面板连接336

20.5.1　配置LabVIEW Web服务器336

20.5.2　通过LabVIEW Run-Time引擎连接远程VI面板338

20.5.3　通过网页连接远程VI面板339

第21章　定时结构与同步技术341

21.1　定时结构（Timed Structure）341

21.1.1　定时循环（Timed Loop）341

21.1.2　定时顺序结构（Timed Sequence）344

21.1.3　含帧的定时循环（Timed Loop with Frames）344

21.2　同步技术（Synchronization）344

21.2.1　通知（Notification）技术345

21.2.2　队列（Queue）技术349

21.2.3　信号量（Semaphore）技术352

21.2.4　集合点（Rendezvous）技术354

21.2.5　事件发生（Occurrence）技术356

21.3　用户事件（User Event）357

第22章　LabVIEW程序优化设计359

22.1　LabVIEW程序设计模式359

22.1.1 状态机360

22.1.2　主／从结构362

22.1.3　启动界面与后台程序363

22.2　Lab VIEW与多线程364

22.2.1　多任务、多线程与多处理器365

22.2.2　多线程的优缺点365

22.2.3　在LabVIEW中实现多线程366

22.2.4　LabVIEW的执行系统367

22.2.5　任务优先级369

22.3　优化VI性能371

22.3.1　VI性能和内存监测工具371

22.3.2 内存管理372

22.3.3　用户界面375

22.3.4　子VI调用375

22.3.5　读写设备或文件376

第23章　发布应用程序377

23.1　生成独立可执行应用程序（EXE）378

23.2　生成安装程序（Installer）380

23.3　生成动态链接库（DLL）383

附录A　本书技巧实例索引385

附录B　LabVIEW 8.20快捷键一览391

参考文献394