LabVIEW 2015中文版虚拟仪器从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡仁喜 著，胡仁喜 编

图书标签:

• LabVIEW
• 虚拟仪器
• 数据采集
• 仪器控制
• 自动化测试
• 图形化编程
• 中文版
• 2015
• 入门
• 精通

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111546627

版次：1

商品编码：11979517

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：410

内容简介

　　本书循序渐进地通过理论与实例结合的方式，深入浅出地介绍了LabVIEW的使用方法和使用技巧。全书共分12章，介绍了LabVIEW的使用方法，包括绪论，图形化编程语言LabVIEW,前面板与程序框图，创建、编辑和调试VI,程序结构，变量、数组、簇与波形数据，波形显示，文件IO,信号分析与处理，数据采集，网络与通信，VI性能的提高等知识。每个章节中都配有必要的实例，目的在于让读者结合实例更加快捷地掌握LabVIEW的编程方法。本书主要面向LabVIEW的初、中级用户，既可作为大、中专院校相关专业的教学和参考用书，也可供有关工程技术人员和软件工程师参考。

目录

前言
第1章 绪论 1
1.1 虚拟仪器系统概述 2
1.1.1 虚拟仪器的概念 2
1.1.2 虚拟仪器的特点 3
1.1.3 虚拟仪器的分类 3
1.1.4 虚拟仪器的组成 4
1.1.5 虚拟仪器的发展方向 6
1.2 虚拟仪器软件开发环境 6
1.2.1 LabVIEW的使用 7
1.2.2 LabWindows/CVI的使用 7
1.2.3 其他 8
第2章 图形化编程语言LabVIEW 9
2.1 LabVIEW简介 10
2.1.1 LabVIEW概述 10
2.1.2 LabVIEW 2015的新功能 11
2.2 LabVIEW编程环境 15
2.2.1 启动窗口 15
2.2.2 控件选板 19
2.2.3 函数选板 19
2.2.4 工具选板 21
2.2.5 菜单栏 22
2.2.6 工具栏 28
2.2.7 项目浏览器窗口 28
2.3 LabVIEW 2015的帮助系统 30
2.3.1 使用即时帮助 31
2.3.2 使用目录和索引查找在线帮助 31
2.3.3 查找LabVIEW范例 32
2.3.4 使用网络资源 33
第3章 前面板与程序框图 35
3.1 前面板控件 36
3.1.1 控件样式 36
3.1.2 数值型控件 37
3.1.3 布尔型控件和单选按钮 39
3.1.4 字符串与路径控件 40
3.1.5 数组、矩阵和簇控件 42
3.1.6 列表框、树形控件和表格 43
3.1.7 图形和图表 44
3.1.8 下拉列表和枚举控件 44
3.1.9 容器控件 45
3.1.10 I/O控件 46
3.1.11 修饰控件 47
3.1.12 对象和应用程序的引用 48
3.1.13 NET与ActiveX控件 49
3.2 设置前面板对象的属性 50
3.2.1 设置数值型控件的属性 50
3.2.2 设置文本型控件的属性 55
3.2.3 设置布尔型控件的属性 62
3.2.4 设置图形显示控件的属性 64
3.3 前面板的修饰 68
3.3.1 设置前面板对象的颜色以及文字风格 69
3.3.2 设置多个对象的位置关系和大小 69
3.3.3 修饰控件的使用 70
3.3.4 程序框图 73
3.4 综合演练——数值控件的使用 75
第4章 创建、编辑和调试VI 78
4.1 创建和编辑VI 79
4.1.1 创建VI 80
4.1.2 编辑VI 87
4.2 运行和调试VI 97
4.2.1 运行VI 97
4.2.2 纠正VI的错误 98
4.2.3 高亮显示程序执行过程 99
4.2.4 单步通过VI及其子VI 100
4.2.5 使用断点 101
4.2.6 使用探针 101
4.3 创建和调用子VI 102
4.3.1 创建子VI 102
4.3.2 调用子VI 105
4.4 使用Express VI进行程序设计 108
4.5 菜单设计 111
4.6 综合演练——数字滤波器 114
第5章 程序结构 117
5.1 循环结构 118
5.1.1 For循环及其应用 118
5.1.2 移位寄存器及其应用实例 121
5.1.3 While循环 123
5.1.4 反馈节点 124
5.2 条件结构 125
5.3 顺序结构 127
5.4 事件结构 131
5.5 定时循环 134
5.5.1 定时循环和定时顺序结构 135
5.5.2 配置定时循环和定时顺序结构 136
5.5.3 同步开始定时结构和中止定时结构的执行 141
5.6 公式节点 143
5.7 属性节点 144
5.8 综合演练——定点转换 147
第6章 变量、数组、簇与波形数据 151
6.1 局部变量 152
6.2 全局变量 153
6.3 数组 156
6.3.1 数组的组成与创建 156
6.3.2 使用循环创建数组 157
6.3.3 数组函数 158
6.3.4 多态性 164
6.4 簇 164
6.4.1 簇的组成与创建 164
6.4.2 簇数据的使用 166
6.5 波形数据 171
6.5.1 波形数据的组成 172
6.5.2 波形数据的使用 174
6.6 综合演练——简单正弦波形 178
第7章 波形显示 182
7.1 波形图 183
7.2 波形图表 186
7.3 设置波形图和波形图表 189
7.3.1 调整坐标刻度区间 189
7.3.2 标尺图例和图形工具选板 190
7.3.3 波形图和波形图表的个性化设置 192
7.4 XY图 193
7.5 强度图和强度图表 196
7.5.1 强度图 196
7.5.2 强度图表 200
7.6 三维图形 202
7.6.1 三维曲面图 203
7.6.2 三维参数图 208
7.6.3 三维曲线图 209
7.7 极坐标图 211
7.8 综合演练——混合信号图 212
第8章 文件I/O 216
8.1 文件I/O基础 217
8.1.1 路径 217
8.1.2 引用句柄 218
8.1.3 文件I/O格式的选择 219
8.2 文件I/O操作的VI和函数 221
8.2.1 用于常用文件I/O操作的VI和函数 221
8.2.2 文件常量 231
8.2.3 配置文件VI 231
8.2.4 TDM流 233
8.2.5 存储/数据插件 243
8.2.6 Zip 244
8.2.7 XML 245
8.2.8 波形文件I/O函数 249
8.2.9 高级文件I/O函数 250
8.3 文件操作与管理 252
8.3.1 文本文件的写入与读取 252
8.3.2 带分隔符电子表格文件的写入与读取 254
8.3.3 二进制文件的写入与读取 258
8.3.4 数据记录文件的创建和读取 260
8.3.5 测量文件的写入与读取 261
8.3.6 配置文件的创建与读取 263
8.3.7 记录前面板数据 265
8.3.8 数据与XML格式间的相互转换 267
8.4 综合演练——二进制文件的字节顺序 268
第9章 信号分析与处理 271
9.1 信号和波形生成 272
9.1.1 波形生成 274
9.1.2 信号生成 286
9.2 波形调理 288
9.3 波形测量 299
9.4 信号运算 308
9.5 窗 311
9.6 滤波器 311
9.7 谱分析 313
9.8 变换 314
9.9 逐点 314
9.10 综合演练——继电器控制开关信号 316
第10章 数据采集 320
10.1 数据采集基础 321
10.1.1 DAQ功能概述 321
10.1.2 NI-DAQ安装及节点介绍 323
10.1.3 DAQ节点常用的参数简介 329
10.2 DAQmx节点及其编程 331
10.3 综合演练——DAQ 助手的使用 338
第11章 网络与通信 342
11.1 串行通信技术 343
11.1.1 串行通信介绍 343
11.1.2 串行通信节点 344
11.1.3 串行通信实例 347
11.2 DataSocket技术 350
11.2.1 DataSocket技术介绍 350
11.2.2 DataSocket节点介绍 353
11.2.3 DataSocket通信实例 356
11.3 TCP通信 361
11.3.1 TCP协议简介 361
11.3.2 TCP节点介绍 362
11.3.3 TCP/IP通信实例 366
11.4 其他通信方法介绍 368
11.4.1 共享变量 368
11.4.2 远程查看和控制前面板 372
11.4.3 UDP通信 374
11.5 综合演练——多路解调器 376
第12章 VI性能的提高 379
12.1 性能和内存信息 380
12.2 提高VI的执行速度 381
12.3 减少VI内存的使用 385
12.4 综合演练——2D图片旋转显示 398
附录 LabVIEW的安装 401

前言/序言

　　随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到了广泛应用，测试系统和仪器控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。“软件即是仪器”已成为测试与测量技术发展的重要标志。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用。软件是虚拟仪器技术中最重要的部分。美国国家仪器公司(NationalInstruments，简称NI)是虚拟仪器技术的主要倡导者和贡献者，其创新软件产品LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench，简称LabVIEW)自1986年问世以来，已经成为虚拟仪器软件开发平台事实上的工业标准，在众多领域得到广泛应用。
　　LabVIEW是图形化开发环境语言，又称G语言，它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性，以及专为测试测量与自动化控制应用设计的高性能模块及其配置功能，能为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要的开发工具。
　　LabVIEW2015简体中文版是NI发布的最新中文版本。它的发布大大缩短了软件易用性和强大功能之间的差距，为工程师提供了效率与性能俱佳的出色的开发平台，适合各种测量和自动化领域，并且，无论工程师是否有丰富的开发经验，都能顺利应用。
　　本书通过理论与实例结合的方式，深入浅出地介绍了LabVIEW的使用方法和使用技巧。
　　全书共分12章，介绍了LabVIEW的使用方法，包括绪论，图形化编程语言LabVIEW，前面板与程序框图，创建、编辑和调试VI，程序结构，变量、数组、簇与波形数据，波形显示、文件I/O、信号分析与处理、数据采集、网络与通信、VI性能的提高等知识。每个章节中都配有必要的实例，目的在于让读者结合实例更加快捷地掌握LabVIEW的编程方法。
　　本书主要面向LabVIEW的初、中级用户，既可作为大、中专院校相关专业的教学和参考用书，也可供有关工程技术人员和软件工程师参考。
　　为了方便广大读者更加形象直观地学习此书，随书配赠多媒体光盘，包含全书实例操作过程录屏AVI文件和实例源文件。
　　本书由三维书屋工作室总策划，军械工程学院的周晓东博士和石家庄三维书屋文化传播有限公司的胡仁喜博士、闫聪聪主要编写。李鹏、周冰、董伟、李瑞、王敏、刘昌丽、张俊生、王玮、孟培、王艳池、阳平华、王培合、路纯红、王义发、王玉秋、杨雪静、张日晶、卢园、王渊峰、孙立明、康士廷、李兵、甘勤涛、李亚莉等参加了部分编写工作。
　　由于时间仓促，加上编者水平有限，书中不足之处在所难免，欢迎读者批评指正，编者将不胜感激。
　　编者

深入理解与实践：现代电子系统设计与信号处理前沿技术 本书聚焦于当前电子工程、自动化控制以及信号处理领域最核心、最具挑战性的技术前沿。它旨在为读者提供一个扎实的理论基础，并辅以大量前沿的工程实践案例，使读者能够独立应对复杂系统的设计、实现与优化工作。全书内容组织严谨，逻辑清晰，兼顾深度与广度，是相关领域专业人士和高年级学生的理想参考读物。 --- 第一部分：高级嵌入式系统架构与开发（Advanced Embedded System Architecture and Development） 本部分将深入剖析现代高性能嵌入式系统的设计哲学与实现细节，特别是针对资源受限但计算密集型任务的优化策略。 第一章：现代微处理器与片上系统（SoC）深度解析 本章不再停留在基础的指令集结构介绍，而是将重点放在现代高性能处理器（如多核ARM Cortex-A系列、RISC-V架构）的流水线深度、乱序执行机制、缓存一致性协议（如MESI/MOESI）以及内存管理单元（MMU）的实际应用。我们将详细探讨如何利用这些底层特性进行代码优化，避免分支预测失误，并实现高效的并行数据处理。此外，异构计算架构（HSA）的概念将被引入，讨论CPU、GPU及专用加速器之间的协同工作模式。 第二章：实时操作系统（RTOS）内核与调度机制精研 本章超越了常见的FreeRTOS或VxWorks的基本API调用，着重探讨实时操作系统的内核级优化。内容涵盖抢占式调度、优先级继承与优先级天花板协议在处理临界区竞争时的性能权衡。特别关注确定性（Determinism）的量化分析，如何使用Jitter分析工具来验证系统响应时间。我们将深入讲解时间触发（TT）和事件触发（ET）调度算法的混合应用，并分析系统在极端负载下的鲁棒性。 第三章：低功耗设计与能效管理 针对物联网（IoT）和便携式设备的严格功耗要求，本章提供了系统级的低功耗设计方法。这包括动态电压与频率调节（DVFS）策略的优化，睡眠模式（Sleep Modes）的精细化管理，以及如何使用硬件特性（如电源门控、时钟门控）来最小化漏电流。此外，还会介绍基于机器学习的功耗预测模型，用于主动调整系统运行参数以延长电池寿命。 --- 第二部分：前沿数字信号处理与算法实现（Frontier Digital Signal Processing and Algorithm Implementation） 本部分专注于将复杂的数学模型转化为高效、可部署的硬件或软件实现，特别关注计算效率和精度保持。 第四章：高速模数/数模转换器（ADC/DAC）接口与数据采集 本章探讨高精度、高采样率数据采集系统的设计。重点内容包括抗混叠滤波器的选择与设计（如椭圆滤波器、贝塞尔滤波器），量化噪声的抑制技术，以及并行ADC系统的同步问题。我们将详细分析流水线型ADC和Sigma-Delta ADC的工作原理及其在不同应用场景（如雷达、医疗成像）下的适用性。同时，高速串行接口（如LVDS、FPD-Link）在数据传输中的时序约束和抖动管理也将被深入探讨。 第五章：自适应滤波与信道均衡技术 本章聚焦于复杂信道环境下的信号恢复问题。内容包括LMS、RLS等经典自适应算法的收敛性分析及其在信道估计中的应用。重点阐述了块自适应均衡器（Block Adaptive Equalizers）在宽带通信中的优势，以及如何使用基于奇异值分解（SVD）的算法来增强滤波器的数值稳定性。对于无线通信领域，我们将分析MIMO系统中的迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）均衡器的具体实现细节。 第六章：快速傅里叶变换（FFT）的高效实现与优化 本章旨在指导读者如何针对特定硬件平台优化FFT算法的性能。内容涵盖FFT算法的蝶形运算分解、内存访问模式的优化（尤其是在缓存不友好的场景下），以及如何利用SIMD指令集（如SSE/AVX）进行并行化加速。我们还将讨论定点运算FFT的精度损失分析与补偿技术，以及在FPGA或DSP平台上实现固定点FFT的流水线设计。 --- 第三部分：工业控制与高级传感器融合（Industrial Control and Advanced Sensor Fusion） 本部分将视角从纯粹的信号处理转向实际的工业应用，重点解决多源异构数据融合与可靠控制系统的构建问题。 第七章：先进状态估计与卡尔曼滤波的扩展应用 本章深入研究了经典卡尔曼滤波（KF）的局限性，并详细介绍了扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）以及粒子滤波（PF）在非线性系统中的应用。重点讨论了如何建立精确的系统动态模型和测量模型，以及如何处理模型不确定性导致的滤波性能下降问题。我们将通过惯性测量单元（IMU）与GPS数据的融合案例，展示这些高级滤波技术在姿态和定位解算中的实际部署。 第八章：工业网络通信协议与安全性 针对工业4.0和智能制造的需求，本章全面覆盖了当前主流的工业以太网协议，如EtherCAT、PROFINET IRT和TSN（时间敏感网络）。内容包括这些协议的时间同步机制（如PTP/IEEE 1588）、周期性数据帧的调度与优先级划分。同时，本章也强调了工业控制系统（ICS）的网络安全问题，探讨了DDoS攻击在工业总线上的表现形式以及应对措施。 第九章：基于模型的控制设计（Model-Based Control Design, MBCD） 本章引导读者掌握从系统建模到代码生成的完整流程。内容将涵盖使用现代控制理论（如$ ext{H}_{infty}$控制、LQR最优控制）进行控制器设计。重点阐述如何利用仿真环境（如Simulink/Stateflow）构建高保真度的系统模型，并探讨自动代码生成工具链（Code Generation Toolchains）在嵌入式目标平台上的代码质量验证和性能调优。讨论了从连续时间模型到离散时间控制器的精确映射技术。 --- 本书适合人群： 电子信息工程、自动化、仪器科学与技术等相关专业的本科高年级学生和研究生。 从事嵌入式软件/硬件开发、DSP算法实现、工业自动化系统集成的工程师和研发人员。 希望从基础理论迈向系统级设计、掌握前沿工程实践的专业技术人员。 阅读本书后，读者将能够： 精确评估和优化高性能计算硬件的性能瓶颈；设计和实现具备实时确定性的嵌入式软件；掌握复杂信号处理算法的高效部署技巧；并构建具有鲁棒性和高可靠性的传感器融合与控制系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书在知识体系的构建上做得极为出色，它成功地架设起了一座坚实的桥梁，连接了理论工程学与LabVIEW的图形化实现之间。对于那些将LabVIEW视为“黑箱”工具的人来说，这本书无疑是解开谜团的金钥匙。作者在阐述复杂的算法（例如傅里叶变换在时频分析中的应用）时，并没有直接展示复杂的数学公式，而是巧妙地利用LabVIEW的模块化特性，将算法拆解成一个个易于理解的数据流块，让读者在拖拽连线的过程中，同步理解了背后的数学原理。这种“做中学，学中悟”的教学路径，极大地增强了知识的内化效率。它不仅仅教会你如何使用软件，更重要的是，它培养了你用虚拟仪器思维去解决现实世界问题的能力，这才是真正精通一门工具的标志。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书在实践导向上的彻底性。它不是那种“纸上谈兵”的书籍，而是真正建立在大量实际工程案例基础之上的经验总结。书中选择的案例库非常具有代表性，涵盖了数据采集、信号处理乃至简单的运动控制等多个领域，这些都是工程师日常工作中经常要面对的挑战。最妙的是，每一个案例的讲解，都不仅仅停留在“实现功能”上，而是深入剖析了“为什么选择这种实现方式”以及“这种方式在特定工况下的优缺点”。这种深度的剖析，培养了读者批判性思考的能力，而不是盲目地复制粘贴代码。此外，书中对LabVIEW自带工具箱的介绍也做到了兼顾广度与深度，即便是那些不常用但功能强大的特定应用模块，作者也给予了足够的篇幅进行介绍和示例，确保读者不会错过任何提升效率的潜在工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一个有着多年仪器控制经验的工程师，我通常对市面上的“入门”书籍持保留态度，总觉得它们浅尝辄止，很多关键的性能优化和高级应用技巧是只字不提的。然而，这本书的深度超出了我的预期。当读到关于大型项目管理和代码重构的那几个章节时，我感到非常惊喜。作者显然没有止步于“如何让程序跑起来”，而是深入探讨了“如何让程序跑得更健壮、更高效”。书中对状态机架构的讲解，结合LabVIEW特定的控件和函数库，提供了一套非常实用的企业级解决方案模板。我尝试着将书中介绍的错误处理机制应用到我正在维护的一个遗留系统上，结果发现程序的稳定性和可维护性得到了显著提升。这种从底层逻辑到上层架构的全面覆盖，使得这本书不仅仅是一本工具手册，更是一部关于现代虚拟仪器系统设计哲学的宝典。对于希望将LabVIEW技能提升到专业水平的人来说，这部分的价值是无可估量的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版真是让人眼前一亮，那种严谨而不失亲和力的风格，一下子就把我从复杂的工程概念中拉了出来，感觉学习过程变得轻松了不少。我尤其欣赏作者在介绍基础概念时所采用的那种循序渐进的叙述方式，仿佛有一位经验丰富的老工程师在旁边耐心指导，每一步的逻辑衔接都处理得恰到好处。比如，在讲解数据流编程范式时，书中没有堆砌晦涩难懂的理论术语，而是通过生动、贴近实际应用的例子来阐述其核心思想，让人能迅速领悟到LabVIEW“图形化编程”的精髓所在。那些配图和截图，清晰度高得惊人，每一个图标、每一个连线的含义都解释得明明白白，即便是初次接触虚拟仪器开发的“小白”，也能照着做，很快搭建起自己的第一个小系统。这对于想快速上手实践的读者来说，无疑是巨大的福音。作者在细节上的打磨，真的体现出了对读者体验的尊重，让枯燥的学习过程充满了探索的乐趣，而不是一味的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是教科书级别的“接地气”，读起来完全没有那种官方技术文档的生硬和距离感。作者似乎非常了解初学者在学习新软件时会遇到的那些“卡点”和“迷思”，并提前在文本中设置好了“导航点”。例如，在初次接触前面板和程序框图的对应关系时，很多教材会简单带过，但这本书花了大量的篇幅，用对比强烈的小案例来剖析这种双向交互的奥秘，甚至连鼠标拖拽的细微操作习惯都被纳入了讨论范围。这种对细节的执着，让阅读体验极为流畅，仿佛作者在耳边轻声细语地指导你每一步操作。而且，作者在穿插讲解新技术特性时，总能巧妙地将其与LabVIEW早期版本的功能进行对比，这对于那些有一定基础，但对新版本特性不甚了解的读者来说，提供了极佳的上下文参照，大大降低了学习新特性的认知负荷。

评分☆☆☆☆☆

对初学者是一本好书。

评分☆☆☆☆☆

书不错，还在学习中

评分☆☆☆☆☆

通俗易懂，值得好好学习。

评分☆☆☆☆☆

对于初学者，没有详细的操作步骤，不是很实用

评分☆☆☆☆☆

这本书写的太垃圾，光盘视频象念经

评分☆☆☆☆☆

书本可以，没问题

评分☆☆☆☆☆

书不错，写的很详细，送货挺快。

评分☆☆☆☆☆

还可以

评分☆☆☆☆☆

专业书籍，讲解清晰，实用全面