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LabVIEW宝典（第2版）

作译者：陈树学,刘萱

出版时间：2017-09 千字数：1234 版次：01-01 页数：700

开本：16开装帧： I S B N ：9787121325434

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作者简介

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第1部分  入门篇
第1章  打开LabVIEW编程之门	2
1.1   从VI开始	2
1.1.1  创建VI	3
1.1.2  控件属性设置与快捷菜单	6
1.1.3  创建控件、常量、局部变量、引用、属性节点和方法节点	8
1.1.4  创建自定义控件	10
1.2   编辑前面板和程序框图	12
1.2.1  选择、移动和删除对象	12
1.2.2  使用布局工具	13
1.3   VI及其属性对话框	17
1.3.1  VI的层次结构	17
1.3.2  调用子VI	19
1.3.3  VI的属性设置	19
1.4   基本控件及其使用方法	23
1.4.1  基本数值控件	24
1.4.2  基本布尔控件	30
1.4.3  控件的通用编辑方法	33
1.4.4  字符串和路径控件	35
1.4.5  下拉列表与枚举控件	38
1.4.6  数组控件及其属性设置	39
1.4.7  簇控件	40
1.4.8  时间标识控件与波形数据控件	42
1.5   小结	44
第2章  LabVIEW基本函数	45
2.1   必须了解的一些基本算术运算函数	45
2.1.1  基本运算函数	45
2.1.2  标量之间的基本运算	46
2.1.3  标量与数组的运算	46
2.1.4  数组与数组的运算	46
2.1.5  数组的函数	47
2.1.6  标量与簇的基本运算	55
2.1.7  簇与簇的运算	56
2.1.8  簇的函数	56

2.2   必须了解的位运算函数和逻辑运算函数	59
2.2.1  常用逻辑运算函数	59
2.2.2  位运算	59
2.2.3  深入理解复合运算函数	60
2.3   必须了解的关系运算函数和比较函数	61
2.3.1  比较模式	61
2.3.2  通用关系运算函数	62
2.3.3 “比较0”关系运算函数	63
2.3.4  复杂关系运算函数	63
2.3.5  字符关系运算函数	66
2.3.6  表达式节点与公式快速VI	67
2.4   小结	68
第3章  LabVIEW的程序运行结构	69
3.1   两种不同的循环结构	69
3.1.1  For循环的组成和特点	69
3.1.2  For循环与数组	71
3.1.3  For循环与移位寄存器	73
3.1.4  For循环中的continue和break	74
3.1.5  While循环，不仅仅是循环	75
3.1.6  While循环与定时	76
3.1.7  反馈节点	81
3.2   定时结构	82
3.2.1  定时循环的基本组成要素和配置对话框	83
3.2.2  定时顺序结构	85
3.3   独特的条件结构	85
3.3.1  条件结构的基本结构	86
3.3.2  布尔型输入	86
3.3.3  错误簇输入	86
3.3.4  数值型输入	87
3.3.5  枚举型输入	88
3.3.6  下拉列表输入	88
3.3.7  字符串和组合框输入	88
3.3.8  输入、输出隧道	89
3.3.9  多重If-Else的处理方法	89
3.4   不和谐的顺序结构	90
3.4.1  多线程运行次序	90
3.4.2  两种不同的顺序结构	90
3.4.3  隧道与顺序局部变量	92
3.4.4  顺序结构的替代	92
3.4.5  顺序结构的典型应用	93
3.5   程序框图禁用结构	93
3.6   局部变量、内置全局变量和功能（LV2型）全局变量	94
3.6.1  局部变量	94
3.6.2  内置全局变量	96
3.6.3  功能（LV2型）全局变量	97
3.7   事件结构	99
3.7.1  事件结构的基本构成和创建方法	99
3.7.2  事件的分类及其特点	100
3.7.3  事件结构之间的数据传送与共享	103
3.7.4  事件发生的次序、事件过滤和转发	103
3.7.5  正确地使用事件结构	105
3.8   小结	106
第4章  LabVIEW的数据结构及内存优化	107
4.1   常用数据类型转换函数	107
4.1.1 “强制类型转换”函数	107
4.1.2 “平化至字符串”函数与“从字符串还原”函数	108
4.1.3  变体数据	109
4.1.4  变体数据数据类型解析	109
4.2   整数的类型转换及内存映射	110
4.2.1  布尔型数据与字符串和数值的相互转换	110
4.2.2  U8类型数据与字符串之间的相互转换	111
4.2.3  整数与整数类型的相互转换	111
4.3   其他标量数据类型的类型转换及内存映射	112
4.3.1  定点数、浮点数的类型转换与内存映射	112
4.3.2  复数的类型转换及内存映射	115
4.3.3  时间标识的类型转换与内存映射	115
4.4   复合数据类型	115
4.4.1  标量数组的内存映射	116
4.4.2  字符串、路径和字符串数组的内存映射	117
4.4.3  LabVIEW使用的编码	118
4.5   簇的内存映射	118
4.5.1  标量组成的簇	119
4.5.2  包含数组和字符串的簇	119
4.6   类型描述符	120
4.6.1  类型描述符的基本构成要素	120
4.6.2  常用类型描述符列表	120
4.6.3  常见数据类型的类型描述符结构	121
4.7   OpenG中有关类型描述符的函数	122
4.7.1  类型描述符函数	123
4.7.2  利用类型描述符处理枚举型数据	124
4.7.3  利用类型描述符处理簇	124

4.8   几种常用的内存分析工具和方法	124
4.8.1  内存的重要性	125
4.8.2  内存和性能查看工具	126
4.8.3  VI使用的内存	127
4.8.4  优化内存的一般注意事项	128
4.8.5  数组与内存优化	129
4.8.6  在循环中避免不必要的计算、读/写控件或者变量	132
4.9   影响VI运行速度的因素	133
4.9.1  硬件输入/输出	133
4.9.2  屏幕显示	134
4.10   小结	134
第5章  字符串与文件存储	135
5.1   字符串	135
5.1.1  几种常用的字符串常量	135
5.1.2  几种常用的字符串函数	136
5.1.3 “匹配模式”和“匹配正则表达式”函数	137
5.1.4  字符串与数值的相互转换	140
5.1.5  功能强大的“格式化字符串”函数和“扫描字符串”函数	141
5.1.6  数组与电子表格字符串	144
5.1.7  附加字符串函数	144
5.2   文件存储	145
5.2.1  文本文件与二进制文件的区别	145
5.2.2  文件常量和通用目录、文件函数	146
5.2.3  构造路径的方法	147
5.2.4  文本文件的读写	150
5.2.5  数据记录文件的读写	154
5.2.6  读/写二进制文件	155
5.2.7  INI文件的读写	157
5.2.8  XML文件的读写	159
5.2.9  注册表的读写	160
5.2.10  TDM文件	162
5.2.11  TDMS文件	164
5.3   小结	167
第2部分  高级篇
第6章  LabVIEW对象的解析	169
6.1   LabVIEW控件对象的层次继承结构	169
6.1.1  布尔控件的层次继承结构	169
6.1.2  通用类的属性	170
6.1.3  图形对象类	172
6.2   图形对象类的子类	173
6.2.1  前面板类	173
6.2.2  窗格类和分隔栏类	174
6.2.3  LabVIEW的坐标映射	175
6.2.4  修饰类	177
6.3   控件类	179
6.3.1  控件类的常用属性	179
6.3.2  控件类的常用方法	181
6.3.3  数值控件类	182
6.4   常用控件的专有属性	183
6.4.1  布尔控件的专有属性	183
6.4.2  枚举控件和下拉列表控件的专有属性	184
6.4.3  字符串控件、路径控件和组合框控件的专有属性	185
6.4.4  数组控件的属性和方法	187
6.4.5  簇的属性及方法	189
6.5   引用句柄	189
6.6   VI的属性	191
6.6.1  获取VI的引用	192
6.6.2  常用VI属性	192
6.7   常用VI方法	195
6.7.1  获取前面板、程序框图和VI图标的图像	195
6.7.2  打印控制	196
6.7.3  默认值方法	196
6.8   动态调用VI	197
6.8.1  静态调用和动态调用的比较	197
6.8.2  通过“引用节点调用”函数动态调用VI	197
6.8.3  一般类型VI的动态调用	199
6.8.4  创建闪屏	201
6.8.5  创建后台运行程序	202
6.8.6  创建向导程序	202
6.8.7  动态调用VI之间的数据交换	203
6.9   应用程序的属性和方法	204
6.9.1  获取应用程序的引用句柄	205
6.9.2  应用程序的常用属性	205
6.10   小结	206
第7章  高级控件的运用	207
7.1   列表框	207
7.1.1  列表框的创建及显示风格	207
7.1.2  列表框的常用属性、方法与事件	207
7.1.3  列表框的应用举例	208

7.2   多列列表框	211
7.2.1  显示多列项目并排序	212
7.2.2  多列列表框的特效制作	214
7.3   表格	214
7.3.1  表格的常用属性和方法	215
7.3.2  表格的应用举例	218
7.4   树形控件	222
7.4.1  树形控件的创建与静态编辑	222
7.4.2  树形控件的常用属性、方法和事件	224
7.4.3  树形控件高级应用举例	225
7.5   波形图表	227
7.5.1  波形图表的组成要件	227
7.5.2  波形图表的输入类型	229
7.5.3  波形图表专用属性	229
7.5.4  波形图表应用举例	231
7.6   波形图	232
7.6.1  波形图控件的创建和组成要件	233
7.6.2  波形图控件的输入类型	233
7.6.3  波形图控件的专用属性	236
7.6.4  波形图控件的高级应用举例	238
7.7   XY图	240
7.7.1  XY图的输入数据类型	241
7.7.2  XY图的高级应用	243
7.8   强度图表和强度图	245
7.9   数字数据、数字波形数据与数字波形图	246
7.9.1  数字数据	246
7.9.2  数字波形数据和数字波形图	246
7.10   图片控件	247
7.10.1  利用图片控件显示图片	247
7.10.2  常用绘图操作函数	249
7.10.3  图片控件的高级应用	251
7.11   小结	253
第8章  文本式编程与外部程序接口	254
8.1   公式节点	254
8.1.1  公式节点的数据类型、语法与控制结构	254
8.1.2  公式节点的应用举例	256
8.2   调用库函数	257
8.2.1  DLL与API函数	257
8.2.2  如何调用DLL函数	259
8.2.3  常用API函数的调用	265
8.2.4  LabVIEW调用DLL的局限性	267
8.3   CIN	270
8.3.1  CIN创建的一般过程	271
8.3.2  CIN的数据类型和常用函数	273
8.3.3  CIN与内存管理器	277
8.3.4  CIN的运行过程和数据共享	280
8.4   系统命令	283
8.5   剪贴板	284
8.6   DDE库	285
8.6.1  DDE概述	286
8.6.2  LabVIEW中DDE的常用方法	286
8.7   ActiveX控件与ActiveX文档	288
8.7.1  ActiveX的基本概念	288
8.7.2  ActiveX控件的调用过程	289
8.7.3  ActiveX应用实例	289
8.7.4  ActiveX自动化服务器	291
8.8   .NET技术	292
8.8.1  .NET控件	292
8.8.2  .NET服务	293
8.8.3  利用.NET创建托盘程序	295
8.9   小结	298
第9章  MathScript	299
9.1   如何使用MathScript	299
9.1.1  使用MathScript节点	299
9.1.2  使用MathScript交互窗口	300
9.2   MathScript常用命令	301
9.3   MathScript基础知识	302
9.3.1  创建向量和矩阵的基本方法	302
9.3.2  矩阵的基本运算	303
9.3.3  标准矩阵	304
9.3.4  矩阵元素的插入、替换、删除和提取	305
9.3.5  矩阵元素的排序和搜索特征值	306
9.3.6  常用的矩阵变换函数	307
9.3.7  矩阵中元素的数据类型及转换	308
9.3.8  关系运算、逻辑运算和位操作	310
9.3.9  集合函数	311
9.3.10  时间、日期和计时函数	311
9.4   程序控制结构与函数	312
9.4.1  For循环和While循环	312
9.4.2  If条件结构和Switch分支条件结构	314
9.4.3  函数和脚本文件	315

9.5   数据统计和数据插值拟合	316
9.5.1  常用数据统计函数	317
9.5.2  数据插值	320
9.6   多项式、积分和微分	321
9.6.1  多项式	321
9.6.2  极值与零点	322
9.6.3  积分和微分	323
9.7   数据的图形显示	324
9.7.1  窗口类属性与常用窗口操作函数	324
9.7.2  绘图区域属性	327
9.7.3  线对象和文本对象的属性及常用函数	328
9.7.4  基本绘图函数	330
9.8   小结	333
第10章  组件、同步技术、面向对象编程	334
10.1   数据的封装与隔离	334
10.1.1  合理地使用数据流	334
10.1.2  LV2型全局变量	335
10.1.3  值变化与上升、下降沿	337
10.1.4  定时触发与计数器	339
10.2   动作机（Action Engine）	341
10.2.1  准备建立动作机	341
10.2.2  建立动作机的步骤	342
10.3   用户事件与动态注册事件	343
10.3.1  用户事件	343
10.3.2  动态注册事件	346
10.4   堆栈与数据缓冲区	348
10.4.1  堆栈的实现	348
10.4.2  数据缓冲区	349
10.5   同步控制技术	350
10.5.1  队列	350
10.5.2  通知器	355
10.5.3  信号量与集合点	358
10.6   项目管理器	359
10.6.1  项目管理器的结构	360
10.6.2  虚拟文件夹	360
10.6.3  库	361
10.7   面向对象编程	363
10.7.1  面向对象编程的基本概念	363
10.7.2  类的封装特性	364
10.7.3  类的继承特性	367
10.7.4  类的多态特性	370
10.7.5  类变量	373
10.7.6  调用父类中的重写方法	374
10.7.7  类的引用转换	376
10.7.8  简单工厂模式	377
10.7.9  类的动态加载与插件功能	377
10.7.10  类方法的递归功能	378
10.7.11  类的单态模式	378
10.8   小结	380
第11章  人机交互与编程风格	381
11.1   对话框	381
11.1.1  内置对话框	381
11.1.2  用户输入和显示对话框	382
11.1.3  定制对话框	383
11.2   菜单	383
11.2.1  创建静态菜单	383
11.2.2  菜单相关函数	384
11.2.3  动态创建菜单	386
11.2.4  调用多个静态菜单，存储运行时菜单	387
11.2.5  自动触发预定义的菜单项	388
11.2.6  控件的快捷菜单	388
11.3   光标工具	389
11.3.1 “设置为忙碌状态”VI与“取消设置忙碌状态”VI	390
11.3.2  设置控件光标	390
11.3.3  使用光标文件	390
11.4   选项卡、子面板与分隔栏	391
11.4.1  选项卡控件	391
11.4.2  选项卡控件的页面	391
11.4.3  页面的公用控件	392
11.4.4  分隔栏控件	392
11.4.5  分隔栏与窗格滚动条	393
11.4.6  利用分隔栏创建工具栏与状态栏	393
11.4.7  利用分隔栏自动缩放控件	394
11.4.8  子面板控件	394
11.4.9  动态调用VI插入子面板	395
11.4.10  异步调用VI插入子面板	396
11.4.11  并行的静态调用VI插入子面板	396
11.4.12  多个子面板插入相同VI	397
11.4.13  判断VI是否插入子面板	398
11.4.14  子面板的属性	398
11.5   XControl	398
11.5.1  Hover按钮	399
11.5.2  新建XControl	399
11.5.3  修改数据控件和状态控件	400
11.5.4  “外观”VI	400
11.5.5  创建属性和方法	403
11.5.6  调试XControl	404
11.5.7  自定义属性对话框与快捷菜单	405
11.6   错误处理	405
11.6.1  错误簇	406
11.6.2  常用错误处理函数	406
11.7   LabVIEW的编程风格	408
11.7.1  编程风格的内涵	408
11.7.2  前面板设计应该遵循的原则	409
11.7.3  程序框图设计应该遵循的原则	410
11.7.4  连接板设计应该遵循的原则	411
11.7.5  图标设计应该遵循的原则	412
11.7.6  数据结构应该遵循的原则	412
11.7.7  错误处理应该遵循的原则	413
11.8   小结	414
第3部分  工程应用篇
第12章  LabVIEW设计模式与状态图工具	416
12.1   程序的基本单元VI	416
12.1.1  VI的可重入属性	416
12.1.2  不可重入VI	416
12.1.3  可重入VI	417
12.2   VI模板与代码重用	418
12.2.1  内置的VI模板	418
12.2.2  用户自定义模板	418
12.3   VI的调试	419
12.3.1  连续运行VI	419
12.3.2  高亮执行与单步调试	420
12.3.3  单步运行	420
12.3.4  探针	421
12.3.5  自定义探针	421
12.3.6  断点	422
12.4   VI的重构	422
12.4.1  无用编程举例	422
12.4.2  查找框图中重复的功能	423
12.4.3  创建VI代替重复的功能	424
12.4.4  创建多态VI处理相似的功能	424

12.5   LabVIEW标准设计模式	425
12.5.1  用户界面事件处理器设计模式	425
12.5.2  生产者/消费者设计模式（事件）	426
12.5.3  生产者/消费者设计模式（数据）	427
12.5.4  主/从设计模式	427
12.6   用户界面事件处理器模式的拓展	428
12.6.1  用户界面事件处理器+顺序结构设计模式	428
12.6.2  用户界面事件处理器+用户事件	428
12.6.3  用户界面事件处理器+超时分频	429
12.6.4  用户界面事件处理器+定时循环	430
12.7   队列消息处理器（QMH）设计模式	430
12.7.1  基本队列消息处理器模式（字符串数组）	430
12.7.2  基本队列消息处理器模式（字符串）	431
12.7.3  基于生产者/消费者设计模式（队列）的队列消息处理器	431
12.7.4  AMC队列消息处理器	432
12.7.5  基于队列消息处理器的命令模式	434
12.8   有限状态机设计模式	435
12.8.1  标准状态机设计模式	436
12.8.2  早期界面处理状态机	436
12.8.3  顺序状态机	437
12.8.4  处理公共状态	438
12.8.5  状态机+用户界面事件处理器	438
12.8.6  进入、运行和离开状态的处理	439
12.8.7  有限状态机+LVOOP	439
12.9  状态机工具（State diagram）	442
12.9.1  调用状态机工具	442
12.9.2  使用状态图编辑器	442
12.9.3  添加转换条件和状态代码	442
12.9.4  选择独立运行或者子VI方式	443
12.10   队列消息状态机	444
12.10.1  通用队列消息状态机自定义模板	444
12.10.2  消息+数据队列状态机	445
12.10.3  事件驱动队列消息状态机	446
12.11   JKI事件驱动队列消息状态机	446
12.11.1  JKI状态机模板	447
12.11.2  JKI状态机的初始化	448
12.11.3  JKI状态机的预定义事件	448
12.11.4  JKI状态机的退出	449
12.12  简单状态机项目模板	449
12.12.1  简单状态机项目模板的基本构成	450
12.12.2  简单状态机	450
12.12.3  简单状态机范例（有限次测量）	451
12.13  队列消息处理器项目模板	452
12.13.1  队列消息处理器项目模板的基本构成	452
12.13.2  队列消息处理器	453
12.13.3  队列消息处理器的退出机制	453
12.13.4  队列消息处理器的错误处理机制	454
12.13.5  队列消息处理器的拓展	455
12.14  Delacor队列消息处理器	456
12.14.1  DQMH项目模板的基本构成	456
12.14.2  DQMH模块的基本构成与对外接口	457
12.14.3  DQMH模块测试器	459
12.14.4  DQMH模块	460
12.14.5  使用DQMH模块	461
12.15  操作执行者框架	463
12.15.1  操作者框架概述	463
12.15.2  创建操作者、消息	464
12.15.3  启动、停止操作者，发送消息至操作者核心	466
12.15.4  创建操作者界面	467
12.15.5  操作者的定时功能	467
12.15.6  嵌套操作者	468
12.15.7  嵌套操作者动态启动与停止	470
12.16  操作执行者框架项目模板	471
12.16.1  闪屏引导VI	471
12.16.2  操作者框架根操作者	472
12.16.3  Alpha嵌套操作者	473
12.16.4  Beta嵌套操作者	474
12.17   状态图工具包（Statechart）	475
12.17.1  状态图工具包简介	475
12.17.2  同步与异步方式	475
12.17.3  创建状态图	475
12.17.4  同步型状态图	477
12.17.5  状态图的调用和调试	480
12.17.6  异步型状态图	481
12.17.7  区域、超级状态和子状态	482
12.17.8  多区域并发、连接、分叉与子图	484
12.17.9  高级应用函数	486
12.18   小结	488
第13章  LabVIEW通信与DSC	489
13.1   串口通信	489
13.1.1  串口通信的基本概念	489
13.1.2  串口通信的准备工作	491
13.1.3  串口通信函数	492
13.1.4  串口通信典型应用举例	493
13.2   并口通信	495
13.2.1  设置并口通信模式	495
13.2.2  传送字节型数据	496
13.2.3  传送EPP模式数据	496
13.3   共享变量	497
13.3.1  共享变量与共享变量引擎	497
13.3.2  创建与监视共享变量	498
13.3.3  共享变量的内部缓冲机制	500
13.3.4  共享变量的批量创建、部署与引用	501
13.4   DataSocket	503
13.4.1  DataSocket支持的协议与URL	503
13.4.2  DataSocket服务器与服务管理器	504
13.4.3  DataSocket API	505
13.4.4  DataSocket API应用举例	506
13.4.5  DataSocket控件绑定	507
13.5   TCP与UDP网络通信	508
13.5.1  TCP通信	508
13.5.2  TCP STM库	510
13.5.3  UDP通信	510
13.6   网络流	511
13.6.1  在应用程序之间传递命令或者数据	512
13.6.2  网络流基本函数	512
13.6.3  创建网络流URL	512
13.6.4  网络流应用举例	513
13.7   DSC工具包	514
13.7.1  OPC与DSC的基本概念	514
13.7.2  DSC强大的图形显示能力	516
13.7.3  OPC配置与I/O变量	517
13.7.4  Modbus	520
13.7.5  共享变量的属性	521
13.7.6  共享变量引擎SVE函数	523
13.7.7  预警与事件	525
13.7.8  数据记录	528
13.7.9  安全与权限管理	531
13.8   小结	533
第14章  数据库与报表工具包	534
14.1   准备使用数据库工具包	534
14.1.1  创建数据库	534
14.1.2  建立数据源	535
14.1.3  数据库工具包支持的数据类型	536
14.1.4  ADO模型	537
14.2   数据库基本操作	537
14.2.1  建立连接	537
14.2.2  表操作	539
14.2.3  插入数据	540
14.2.4  读取数据	541
14.2.5  记录集与数据浏览	543
14.2.6  事务与提交	546
14.2.7  使用命令对象和SQL语句	547
14.3   报表与报表工具包	548
14.3.1  LabVIEW中的报表VI	548
14.3.2  VI说明信息与HTML报表	550
14.3.3  报表布局与高级报表VI	551
14.3.4  利用Word和Excel模板创建报表	552
14.4   利用报表工具包操作Excel	553
14.4.1  常用的简单Excel VI	553
14.4.2  单元格格式	555
14.4.3  图表与图片VI	556
14.4.4  Excel通用VI和高级VI	557
14.5   利用报表工具操作Word	559
14.5.1  Word简单VI	560
14.5.2  Word通用VI	560
14.5.3  Word表格与图表VI	561
14.6   小结	562
第15章  LabVIEW与实时操作系统	563
15.1   实时操作系统	563
15.1.1  实时操作系统的特点与实现	563
15.1.2  操作系统的有关名词解释	564
15.1.3  LabVIEW中的实时开发软件	565
15.1.4  LabVIEW支持的实时操作系统	566
15.1.5  LabVIEW实时平台概述	566
15.2   实时控制器软件安装及配置	568
15.2.1  配置实时系统BIOS（PXI）	568
15.2.2  MAX下安装PXI实时软件	569
15.2.3  识别远程设备	569
15.2.4  建立实时项目	570
15.3   实时应用软件高级编程及技巧	571
15.3.1  实时操作系统下LabVIEW不支持的特性	572
15.3.2  实时操作系统下的多线程	572
15.3.3  实时系统中时间确定性的实现	575
15.3.4  实时系统中的线程间通信	579
15.3.5  实时控制系统的网络通信	582
15.3.6  实时控制系统的软件架构	590
15.4   小结	593
第16章  LabVIEW实现数据采集	594
16.1   数据采集的基本概念	594
16.1.1  信号	594
16.1.2  传感器	595
16.1.3  信号处理	596
16.2   数据采集卡	598
16.2.1  数据采集卡的定义及分类	598
16.2.2  多功能数据采集卡原理图	599
16.2.3  数据采集的关键参数和概念	599
16.2.4  数据采集卡与信号接地	604
16.3   采样定理	606
16.4   降低系统噪声和提高精度	608
16.5   如何选购采集卡	610
16.6   数据采集软件基础	611
16.6.1  采集系统的安装	611
16.6.2  NI采集卡的常用函数	614
16.6.3  研华常用采集函数	618
16.7   基于NI-DAQmx的高级编程	619
16.7.1  触发信号（Trigger）	619
16.7.2  采集系统时钟	621
16.7.3  多板卡之间的同步采集	624
16.7.4  数据传输机制	626
16.7.5  完整波形输出	630
16.7.6  并行结构采集	631
16.7.7  通过硬件信号触发定时循环运行	631
16.7.8  用NI-DAQmx的事件编写事件驱动程序	633
16.7.9  选择合适的读取策略	633
16.7.10  使用NI-DAQmx控制任务安全中止采集	636
16.7.11  计数器/定时器及其应用	636
16.8   小结	641
第17章  FPGA开发	642
17.1   FPGA的基本概念与CRIO的组成	642
17.1.1  FPGA的基本概念	642
17.1.2  CRIO的构成	643
17.1.3  构建FPGA项目	644
17.2   FPGA编程	645
17.2.1  FPGA基本I/O之模拟量输入/输出	645
17.2.2  FPGA基本I/O之数字量输入/输出	646
17.2.3  FPAG定时、时钟与分频	648
17.2.4  FPGA计数器应用	649
17.2.5  触发与外部时钟循环	652
17.2.6  FPGA常用函数	653
17.2.7  FPGA多线程与线程之间的数据交换	656
17.2.8  FPGA IP Core	659
17.3   FPGA与RT程序之间的数据交换	660
17.3.1  读写控件方式	660
17.3.2  中断	661
17.3.3  FIFO	662
17.3.4  扫描方式	665
17.3.5  专用C模块	668
17.3.6  FPGA程序的优化	670
17.4   Spartan-3E开发板	673
17.4.1  Spartan-3E简介	673
17.4.2  建立Spartan-3E FPGA项目	674
17.4.3  编译FPGA程序	675
17.5   小结	676

前  言

计算机的出现，彻底改变了人们的工作和生活方式。如今计算机已经无处不在，进入了每个人的生活之中。在工程技术人员看来，计算机不仅仅是人们常见的PC，也包括各种微处理器。从这个角度看，我们无时无刻不在使用计算机，例如，电视、洗衣机、自动提款机等都依赖计算机来实现各种便捷的功能。
相同的计算机可以完成不同的工作，在于它们使用不同的程序，而程序是由计算机编程语言创建的。短短几十年中，出现了众多的编程语言，这些编程语言的共同特点是采用文本方式创建程序。文本方式编程对编程人员要求很高，这使得计算机编程只能是少数人才可以从事的职业。
美国国家仪器公司（National Instruments， NI）的创新软件产品LabVIEW，允许用图形方式编程，摒弃了晦涩难懂的文本代码，使得计算机编程不再是少数人的专利。LabVIEW的最早版本诞生于1986年，几乎和Windows的最早版本同步，这注定了LabVIEW是多平台的编程语言，适合于不同的操作系统。
20世纪80年代初，NI公司是GPIB总线设备的主要供货商，丰富的硬件经验和强大的软件开发需求，促使NI公司的工程师们决心寻找一种代替传统编程语言的开发工具，这导致了1986年LabVIEW的横空出世。LabVIEW是由测试工程师开发的专用编程语言，因此，LabVIEW具有鲜明的行业特点，最早主要用于测试测量领域。NI公司独创了虚拟仪器的理念，提出了“软件就是仪器”的理念，并逐步成为业界的标准。
随着LabVIEW的不断发展，几乎每隔一两年，都要推出新的版本。LabVIEW的应用范围已经覆盖了工业自动化、测试测量、嵌入式应用、运动控制、图像处理、计算机仿真、FPGA等众多领域。以LabVIEW为核心，采用不同的专用工具包和统一的图形编程方式，可以实现不同技术领域的需求。
由于LabVIEW版本升级过快，导致许多函数、VI的名称与图标发生了变化。使用LabVIEW新版本的读者，会发现本书第1版中程序框图的函数、VI与新版LabVIEW对应不上，而且LabVIEW每次更新都增加了很多新功能。鉴于此，我们编写了本书的第2版。第2版在2016新版LabVIEW的基础上，重新编写了绝大部分程序框图，同时也针对新功能，增加了对应的内容。尤其是对第10章，重写了大部分内容，增加了许多流行的框架结构的介绍。除了LabVIEW本身的框架外，也介绍了几种流行的第三方常用框架结构。
本书要点
本书作者多年使用LabVIEW作为主要的编程语言，因此特别关注LabVIEW在工业领域的具体运用以及LabVIEW的实用编程技术。本书共17章，分为入门篇、高级篇、工程应用篇。
第1~5章为入门篇，介绍了LabVIEW的基本概念、基本函数的用法和常用的运行结构，详尽地分析了LabVIEW的基本数据结构和文件存储方式。
第6~11章为高级篇，介绍了应用程序、VI和控件的引用、属性和方法，以及各类高级控件的运用方法。第8章介绍了LabVIEW的文本编程方式及DLL、C语言接口，第9章详细介绍了基于MATLAB语法的MathScript编程技术，第10章介绍了LabVIEW基于组件的编程方法。
第12~17章为工程应用篇，具体而细致地讲解了在做实际工程开发时所用到的LabVIEW编程技术。本篇结合LabVIEW的常用工具包，具体分析了计算机串口、并口、网络通信方面的编程技术，以及数据记录和监控工具包、数据库连接工具包、报表生成工具包、状态图工具包、FPGA工具包等的应用。第13、第14章详细介绍了数据采集的基本原理和常用编程方法，其中重点介绍了LabVIEW在实时系统下的运用。第15章讲解了LabVIEW实时系统的开发案例。第16章讲解了LabVIEW数据采集系统开发案例。第17章讲解了FPGA的开发案例，以及如何利用LabVIEW图形编程方式，提高开发效率。
本书读者
本书可作为高等院校通信、测量技术、自动控制等相关课程的教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员设计开发仪器或自动测试系统的技术手册。
本书特色
本书内容非常丰富，在每个章节都安排了大量的示例，针对具体编程实践中遇到的问题，提出了多种解决方法。在兼顾基础知识的前提下，深入讨论了LabVIEW的高级编程方法和编程技巧。
本书的宗旨是作为实用工具书，侧重于来自工程实践的一线案例。笔者在写作过程中，与众多的LabVIEW爱好者进行了充分的沟通与交流，总结了编程过程中经常遇到的问题，并作为本书的重要内容。
本书使用了大量篇幅讲解NI公司各种专用工具包的运用，这部分内容具有一定的深度和实用价值，特别适合于具有一定基础的编程人员学习运用。在基础篇中，虽然也介绍了许多LabVIEW的基础知识，但还是侧重于具体应用，其中大量的例程可以直接在具体项目中使用。
在高级篇中，重点介绍了LabVIEW常用的编程模式，以及状态图工具包的运用，同时介绍了新增的面向对象的编程方法。
补遗说明
本书写作时主要使用8.6版本，但是书中介绍的具体内容并不限于特定的版本，因此无版本限制。本书案例文件和相关课件在网址read.zhiliaobang.com可以下载，方便读者提高学习效率，也方便教师教学。此外，对于比较重要的内容，为了让读者印象深刻，我们以“学习笔记”的体例呈现出来。
致谢与分工
本书由陈树学、刘萱两位工程师编写，我们有多年的LabVIEW实际开发经验，经过浓缩和总结才成此书。在编写本书的过程中得到张国强老师的大力支持，他为我们提供了开发硬件，使得写作能在真实的开发环境中进行，应该说没有他的热心帮助完成本书是难以想象的事情。本书也离不开成都道然科技有限责任公司的专业策划支持。因为本书作者为工程技术人员，对于写作并不擅长，书中错漏之处在所难免，敬请批评指正。能够为LabVIEW在国内的推广使用做一点力所能及的贡献，能够对广大的LabVIEW爱好者有所帮助，是我们最大的愿望。如果你有任何意见或者建议欢迎联系：info@dozan.cn。

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