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代峰燕 著

圖書標籤:

• LabVIEW
• 圖形化編程
• 數據采集
• 儀器控製
• 自動化測試
• 虛擬儀器
• NI
• 編程入門
• 工程教育
• 實驗數據處理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111528067

版次：1

商品編碼：11896754

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 機電類專業應用型人纔培養特色教材

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：186

編輯推薦

適讀人群 ：普通高等學校理工科本科師生，測控工程技術人員
　　本書是教育部卓越工程培養計劃推薦教材。主要介紹虛擬儀器的基本概念和LabVIEW2015的程序設計方法以及LabVIEW的特色應用數據采集和儀器控製。從測控技術實際應用的需要齣發，以虛擬儀器技術理論為基礎，係統地介紹瞭虛擬儀器技術的理論基礎及硬件技術、軟件編程及其設計原則與應用實例。　　本書從實際應用齣發，注重能力培養，使學生能夠開發自己的係統。內容全麵係統，使初學者能夠快速掌握LabVIEW的全部基本功能。可作為普通高等學校理工科本科生虛擬儀器技術課程的教材，也可供測控工程技術人員自學。

內容簡介

　　本書主要介紹虛擬儀器的基本概念和LabVIEW2015的程序設計方法以及LabVIEW的特色應用數據采集和儀器控製。全書共11章，包括LabVIEW概述，LabVIEW環境，VI的設計、編輯和調試，程序結構，數組和簇，波形圖錶和波形圖，模塊化編程，數據采集，字符串與文件I/O,儀器控製，項目實例。

目錄

前言第1章LabVIEW概述1.1虛擬儀器概述1.2常用虛擬儀器開發軟件介紹1.3LabVIEW概述第2章LabVIEW環境2.1VI的組成部分2.2啓動VI2.3前麵闆窗口2.4程序框圖窗口2.5搜索控件、VI和函數2.6創建一個簡單的VI2.7選擇工具2.8數據流2.9項目瀏覽器習題第3章VI的設計、編輯和調試3.1VI的設計3.2編輯技術3.3調試技術3.4小結習題第4章程序結構4.1循環結構4.2條件結構4.3順序結構4.4事件結構4.5定時結構4.6公式節點4.7小結習題第5章數組和簇5.1數組5.2簇5.3小結習題第6章波形圖錶和波形圖6.1波形圖錶6.2波形圖6.3圖錶和圖形組件6.4圖錶和圖形的圖像導齣6.5小結習題第7章模塊化編程7.1什麼是模塊化7.2編輯圖標和連綫闆7.3設置輸入和輸齣：必需、推薦和可選7.4編寫代碼文檔7.5將VI用作子VI7.6從選定內容創建子VI7.7保存子VI7.8VI層次結構7.9小結習題第8章數據采集8.1信號8.2提高采集質量8.3DAQ設備8.4瞭解MAX8.5測量模擬輸入8.6産生模擬輸齣8.7數字I/O8.8小結習題第9章字符串與文件I/O9.1字符串概述9.2顯示類型9.3使用字符串函數9.4字符串解析函數9.5文件I/O基礎9.6選擇文件I/O格式9.7創建文本文件和電子錶格文件9.8格式化文件以及將數據寫入文件9.9從文件中掃描數據9.10小結習題第10章儀器控製10.1使用儀器控製10.2串口通信10.3其他接口10.4使用GPIB10.5VISA編程10.6軟件架構10.7小結習題第11章項目實例：海洋立管渦激振動數據采集係統設計11.1海洋立管渦激振動介紹11.2數據采集係統功能要求11.3采集係統硬件11.4數據采集軟件11.5小結參考文獻

前言/序言

　　虛擬儀器技術是測試技術和計算機技術相結閤的産物，是兩門學科最新技術的結晶，融閤瞭測試理論、儀器原理和技術、計算機接口技術、高速總綫技術以及圖形化軟件編程技術於一身，實現瞭測量儀器的集成化、智能化、多樣化、可編程化。在實驗教學中，虛擬儀器軟件編程環境為學生提供瞭一個充分發揮纔能和想象力的空間，有利於學生能力的培養。　　虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結閤高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟件能幫助使用者創建完全自定義的用戶界麵，模塊化的硬件能方便地提供全方位的係統集成，標準的軟硬件平颱能滿足對同步和定時應用的需求。這也正是NI（美國國傢儀器有限公司）近30年來始終引領測試、測量行業發展趨勢的原因所在。隻有同時擁有高效的軟件、模塊化的I/O硬件和用於集成的軟硬件平颱這三大組成部分，纔能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間短以及齣色的集成這四大優勢。　　同時，測控技術的飛速發展和計算機應用的日益普及，對測控及機電類專業的計算機控製技術的教學提齣瞭越來越高的要求。全國各高等院校，在教育部的統一規劃下，把測控及機電類專業的微機技術基礎教學放在十分重要的地位來抓，製定目標，整閤課程，形成係列結構，以期達到厚基礎、重實驗、強能力、寬口徑的教學培養目標；本著“原理—方法—技能—實踐—係統”的指導思想，將測控及機電類專業的微機技術類課程的教學改革提高到瞭一個新的層次。　　本教程正是在這種形勢下，為貫徹教育部“麵嚮21世紀教學內容改革”的精神，滿足教學改革對新教材的迫切需求而編著的。　　本教程從測控技術實際應用的需要齣發，以虛擬儀器技術理論為基礎，係統地介紹瞭虛擬儀器技術的理論基礎、硬件技術、軟件編程及其設計原則與應用實例。　　本教程注重瞭選材的科學性、先進性和實用性，貫徹瞭模塊化、結構化及原理、技術與應用並重的內容組織原則。　　在這裏要感謝參與本教材編寫工作的鄭霄鋒、李鼕鼕，他們在編寫過程中做齣瞭很大的努力。

《LabVIEW圖形化編程實戰指南》 內容簡介： 本書是一本旨在幫助您快速掌握LabVIEW圖形化編程核心技術，並將其應用於實際工程項目開發的實戰指南。如果您希望通過直觀、高效的圖形化方式來解決自動化測試、數據采集、儀器控製、嵌入式係統開發等領域的復雜問題，那麼本書將是您不可或缺的學習夥伴。我們不局限於LabVIEW的基礎語法和工具介紹，而是深入探討如何運用LabVIEW的強大功能，構建健壯、可維護且富有彈性的應用程序。 本書結構清晰，從概念引入到高級應用，層層遞進，確保您能循序漸進地建立起紮實的LabVIEW開發技能。我們將首先為您構建一個完整的LabVIEW開發思維框架，理解其“數據流”和“並行處理”的核心優勢，以及如何將其與傳統的文本編程思維進行有機結閤。通過本書，您將學會如何擺脫繁瑣的代碼編寫，轉而專注於問題本身的邏輯和流程。 核心章節亮點： 第一部分：LabVIEW核心概念與工程化思維 虛擬儀器（VI）的本質與生命周期： 深入剖析VI的構成元素——前麵闆（Front Panel）和程序框圖（Block Diagram），理解它們之間的交互關係。學習如何設計直觀易用的用戶界麵，以及如何高效地組織和管理程序邏輯。我們將強調“由外及內”和“由內及外”兩種設計思路，並引導您思考如何根據實際需求選擇最優的設計路徑。 數據流編程範式解析： 這是LabVIEW與其他編程語言最根本的區彆。我們將詳細闡述LabVIEW中的數據流原則，理解數據在VI中是如何傳遞、處理和轉換的。通過大量的圖示和實例，您將清晰地掌握“綫纜”的意義，以及如何避免常見的死鎖和競態條件。我們還將探討如何在數據流中實現高效的並行處理，充分利用現代處理器的多核能力。 簇（Cluster）、數組（Array）與路徑（Path）的高級運用： 這些是LabVIEW中非常重要的數據結構。本書將超越基礎的創建和訪問，重點講解如何利用簇來組織相關聯的數據，如何實現不同數據類型之間的靈活轉換。對於數組，我們將深入探討多維數組的應用，以及如何在數組中進行高效的查找、排序和濾波操作。路徑則將引導您理解如何在文件係統中進行高效的導航和數據存取。 事件結構（Event Structure）與狀態機（State Machine）構建： 事件結構是實現交互式用戶界麵的關鍵。您將學會如何響應用戶操作、硬件事件以及定時器事件，構建響應迅速且用戶體驗良好的應用程序。在此基礎上，我們將引入狀態機這一強大的程序設計模式。通過實例，您將掌握如何利用狀態機來管理復雜的程序流程，清晰地定義不同工作狀態以及狀態之間的轉換邏輯，從而大幅提升程序的可讀性和可維護性。 生成環境（Build Specifications）與部署策略： 掌握LabVIEW開發的最終目標是能夠將應用程序部署到目標平颱。本書將詳細介紹如何使用生成環境工具，將您的VI打包成可執行文件、安裝包，甚至是獨立的應用程序。我們將探討不同的部署策略，包括獨立運行、集成到其他軟件環境，以及在嵌入式係統上的部署，為您的項目落地提供全麵的指導。 第二部分：LabVIEW在典型應用領域的實戰開發 數據采集（DAQ）係統設計與實現： 這是LabVIEW最廣泛的應用領域之一。我們將從硬件選型開始，介紹NI DAQ設備的工作原理和驅動程序安裝。重點講解如何利用NI-DAQmx驅動程序API，在LabVIEW中高效地配置和執行模擬輸入/輸齣、數字輸入/輸齣以及計數器/定時器任務。您將學習如何實時采集傳感器數據，進行數據濾波和處理，並將采集到的數據進行可視化顯示和存儲。我們將提供從簡單數據記錄到多通道同步采集等不同復雜度的實例。 儀器控製與自動化測試平颱搭建： LabVIEW在自動化測試領域擁有無可比擬的優勢。本書將重點講解如何通過GPIB、VISA、Ethernet等通信協議，遠程控製各種測量儀器，如示波器、信號發生器、電源等。您將學習如何構建通用的儀器驅動VI，實現儀器參數的配置、測量數據的讀取和分析。在此基礎上，我們將指導您如何搭建完整的自動化測試係統，實現測試流程的自動化，數據結果的自動記錄和報告生成，顯著提高測試效率和準確性。 工業自動化與嵌入式係統開發： 隨著工業4.0的發展，LabVIEW在工控領域的應用日益廣泛。本書將介紹LabVIEW如何與PLC（可編程邏輯控製器）、PAC（可編程自動化控製器）等工業硬件進行集成。您將學習如何通過OPC UA、Modbus等工業通信協議，實現LabVIEW與SCADA係統的互聯互通。對於嵌入式係統，我們將深入探討LabVIEW Real-Time和LabVIEW FPGA模塊的應用，講解如何開發高性能的實時控製係統和硬件加速應用，滿足苛刻的工業應用需求。 用戶界麵（UI）設計與可視化增強： 一個優秀的用戶界麵能夠極大地提升用戶體驗和程序的可操作性。本書將超越LabVIEW內置的控件，介紹如何使用第三方庫和自定義控件來創建更加美觀、專業的用戶界麵。您將學習如何運用圖錶、圖形、報告生成工具等，將復雜的數據和結果以直觀易懂的方式呈現給用戶。我們將重點講解如何實現動態更新的儀錶盤、高級的波形顯示以及交互式的3D圖形可視化。 文件I/O與數據庫集成： 數據的持久化存儲和管理是任何應用程序不可或缺的一部分。本書將詳細介紹LabVIEW中各種文件I/O操作，包括文本文件、二進製文件、CSV文件以及Excel文件的讀寫。您將學習如何設計高效的數據存儲方案，並實現數據的批量導入和導齣。此外，我們還將介紹如何利用LabVIEW與SQL數據庫進行交互，實現數據的可靠存儲、查詢和管理，為構建更復雜的工業數據平颱打下基礎。 第三部分：高級主題與性能優化 並發編程模型與多綫程應用： 在處理復雜任務和大規模數據時，多綫程編程可以顯著提升程序的響應速度和效率。本書將深入探討LabVIEW中的多綫程模型，包括Worker、Producer/Consumer等經典的並發設計模式。您將學習如何創建和管理獨立的綫程，如何實現綫程間的安全通信和數據同步，從而構建高性能的並行處理應用程序。 子程序（SubVI）設計規範與代碼復用： 良好的代碼結構是保證程序可維護性和可擴展性的基石。本書將強調如何設計模塊化、可復用的SubVI，並提供一套清晰的SubVI設計規範。您將學習如何通過參數傳遞、共享變量和消息隊列等方式，實現SubVI之間的解耦和高效協作，從而構建大型、復雜的應用程序。 性能分析與優化技巧： 隨著應用程序的復雜度和數據量的增加，性能問題可能會逐漸顯現。本書將介紹LabVIEW內置的性能分析工具，幫助您識彆程序中的性能瓶頸。我們將提供一係列實用的優化技巧，包括算法優化、數據結構選擇、內存管理以及硬件資源利用等，確保您的LabVIEW應用程序能夠高效穩定地運行。 錯誤處理與異常機製： 健壯的錯誤處理機製是保證應用程序穩定運行的關鍵。本書將詳細介紹LabVIEW中的錯誤簇（Error Cluster）機製，以及如何有效地捕獲、報告和處理各種潛在的錯誤。您將學習如何設計具有韌性的應用程序，能夠優雅地處理各種異常情況，減少程序崩潰的風險。 LabVIEW與外部程序的集成： 在某些情況下，您可能需要將LabVIEW與其他編程語言或工具進行集成。本書將介紹如何通過DLL調用、ActiveX、.NET等技術，實現LabVIEW與C/C++、Python、MATLAB等外部程序的無縫交互，擴展LabVIEW的應用範圍，充分利用現有資源。 本書特色： 理論與實踐並重： 每章都包含豐富的理論講解和貼近實際的案例分析，讓您在理解概念的同時，能夠快速上手實踐。 循序漸進的難度設計： 從基礎概念到高級應用，難度逐步提升，適閤不同層次的LabVIEW用戶。 豐富的代碼示例： 提供大量可運行的代碼示例，方便您理解和模仿，快速應用到自己的項目中。 強調工程化思維： 引導讀者建立良好的編程習慣和工程化思維，編寫齣高質量、可維護的LabVIEW應用程序。 廣泛的應用領域覆蓋： 涵蓋數據采集、儀器控製、工業自動化、嵌入式開發等多個LabVIEW核心應用領域，為您提供全麵的技術視野。 無論您是剛剛接觸LabVIEW的新手，還是希望提升LabVIEW開發能力的資深工程師，本書都將為您提供寶貴的知識和實用的技能。通過本書的學習，您將能夠自信地運用LabVIEW解決各種復雜的工程挑戰，極大地提升您的工作效率和項目競爭力。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大驚喜，在於它不僅僅是枯燥的技術理論堆砌，而是以一種非常貼近實際應用場景的方式，引導我逐步掌握LabVIEW的精髓。初拿到書時，我內心是忐忑的，畢竟LabVIEW的圖形化編程概念對我而言是全新的，擔心會陷入“一看就懂，一做就錯”的窘境。然而，作者以極其耐心和循序漸進的筆觸，從最基礎的VI概念、前麵闆和程序框圖的布局，到數據流的邏輯，都進行瞭細緻入微的講解。書中大量的實例，不僅僅是簡單的“Hello, World!”，而是涉及傳感器數據采集、信號處理、儀器控製等多個領域，這些實例的選擇非常有代錶性，能夠迅速勾起讀者在實際工作或學習中的共鳴。我特彆喜歡它在講解某個功能時，會先介紹這個功能在實際中可能遇到的問題，然後再引齣LabVIEW中對應的解決方案，這種“問題-解決方案”的模式，讓我在學習過程中，仿佛也在經曆一場場真實的工程實踐，而非被動地接受知識灌輸。而且，作者並沒有迴避一些稍顯復雜的概念，比如狀態機、隊列、事件結構等，但它們都被巧妙地融入到實際的項目演示中，通過具體的代碼實現和效果展示，將抽象的概念變得生動易懂。我尤其覺得，這本書並沒有把所有LabVIEW的“高深”功能都一股腦地拋齣來，而是有選擇性地聚焦於最核心、最常用、也是最能體現LabVIEW優勢的部分，這使得我在有限的時間內，能夠快速構建起紮實的基礎，並對後續的學習方嚮有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書最吸引我的地方，在於它將LabVIEW的強大功能，以一種非常接地氣的方式呈現在瞭讀者麵前。我之前對LabVIEW的印象，總覺得它是一種非常專業的、通常用於工業自動化或儀器控製的工具，對於普通用戶而言，學習門檻可能很高。但是，這本書徹底改變瞭我的看法。作者非常善於從讀者可能遇到的實際問題齣發，比如如何快速搭建一個能夠監測環境參數的係統，或者如何設計一個能夠進行簡單數據處理的應用程序。書中提供的案例，雖然不至於過於簡單，但都非常有代錶性，能夠讓讀者在學習過程中，立刻感受到LabVIEW的實用價值。我特彆喜歡書中關於“模塊化編程”的講解，作者通過一個具體的例子，演示瞭如何將一個復雜的功能分解成幾個小的、可重用的子VI，這樣不僅提高瞭代碼的可讀性和可維護性，也大大加快瞭開發效率。而且，書中對於數據流的工作原理，也進行瞭非常細緻的解釋，幫助我理解瞭LabVIEW與其他傳統編程語言在思維方式上的根本區彆。總而言之，這本書讓我覺得，LabVIEW並不是遙不可及的高科技，而是一種能夠賦能我們快速實現各種想法的強大工具，而這本書就是開啓這扇大門的金鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，可以說是相當愉悅和高效的。我一直認為，學習一門新的編程語言或工具，最怕的就是那些晦澀難懂的術語和抽象的概念，很容易讓人望而卻步。然而，《LabVIEW基礎教程》在這方麵做得非常到位。作者的語言風格非常樸實，沒有使用過多華麗的辭藻，而是用最直接、最易懂的方式來解釋復雜的概念。我印象最深刻的是，書中在講解如何構建一個簡單的用戶界麵時，作者並沒有直接給齣代碼，而是先和讀者一起，想象一個實際應用場景，比如一個溫度監控係統，需要用戶能夠輸入目標溫度，並實時顯示當前溫度。然後，作者一步步地引導讀者如何在前麵闆上添加滑塊、數碼管等控件，再在程序框圖裏編寫相應的邏輯來實現這些功能。這種“由錶及裏”的教學方式，讓我能夠非常自然地理解LabVIEW的“前麵闆”和“程序框圖”之間的關係。而且，書中對於一些關鍵的技術點，比如如何有效地管理程序中的變量，如何實現多綫程的並發操作，都進行瞭詳細的闡述，並提供瞭非常實用的代碼示例。這本書讓我覺得，LabVIEW的學習門檻並沒有想象中那麼高，關鍵是要找到一個好的入門嚮導，而這本書無疑就是那個絕佳的嚮導。

評分☆☆☆☆☆

這本《LabVIEW基礎教程》給我的感覺，就像是走進瞭實驗室，手把手有人教你操作精密儀器。作者的語言風格非常親切，不似很多技術書籍那樣闆著麵孔，而是充滿瞭鼓勵和引導。我本身是跨專業學習LabVIEW，之前完全沒有接觸過，麵對那些陌生的圖標和連接綫，一度感到茫然。但這本書的邏輯非常清晰，它從最基礎的“綫”和“點”開始，講清楚瞭數據是如何在程序框圖裏流動的，每個子VI的作用是什麼，以及如何通過前麵闆的控件來影響程序運行。書中大量的圖例，不僅僅是示意圖，更像是實際操作的截圖，搭配著作者富有條理的文字說明，讓我感覺就像在屏幕前跟著一步一步操作一樣。印象深刻的是，書中在講解循環和條件結構時，並沒有直接給齣代碼，而是先通過一個生動的類比，比如“流水綫上的工人如何根據産品狀態決定下一步操作”，然後纔引齣LabVIEW中相應的結構，這種方式極大地降低瞭理解門檻。而且，它並沒有止步於基礎的VI編寫，而是開始涉及瞭一些非常實用的高級主題，比如如何將代碼打包成可執行文件，如何與外部硬件進行通信，以及一些基本的調試技巧。對我來說，這本書最大的價值在於，它讓我不再畏懼LabVIEW，而是真正感受到圖形化編程的樂趣和強大之處，它教會我如何“思考”並用LabVIEW來實現，而不僅僅是“復製粘貼”代碼。

評分☆☆☆☆☆

我必須要說，《LabVIEW基礎教程》這本書在內容編排的邏輯性和實用性上，給瞭我極大的驚喜。作為一名在實際工作中有一定技術背景的人，我拿到這本書時，更關注的是它能否快速地幫助我解決實際問題，或者為我打開一扇新的解決問題的大門。這本書在這一點上做得非常齣色。它並沒有一開始就陷入到各種“炫技”式的復雜案例中，而是循序漸進地從最核心的LabVIEW概念入手，例如數據流的原理、VI的生命周期、以及如何在前麵闆和程序框圖之間建立有效的交互。作者在講解過程中，經常會穿插一些“提示”或“注意”欄目，這些小小的提示往往能解決我之前在實踐中遇到的各種“坑”，比如數據類型不匹配、程序掛起等問題，讓我避免瞭大量不必要的試錯。而且，這本書的案例選擇非常有代錶性，涵蓋瞭從簡單的參數設置到復雜的數據采集和分析，每一個案例都經過瞭精心的設計，能夠清晰地展示LabVIEW在不同場景下的應用。我尤其喜歡它在講解某些功能時，會詳細地解釋其背後的設計理念，比如為什麼LabVIEW要采用數據流模型，而不是傳統的順序執行模型，這種深入的講解，讓我不僅知其然，更知其所以然。這本書讓我深刻體會到，LabVIEW不僅僅是一種編程工具，更是一種解決問題的思維方式，而這本書恰恰是掌握這種思維方式的最佳指南。

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