- 高等教育出版社
- 9787040239553
- 1
- 162398
- 45154073-6
- 平装
- 16开
- 2008-06
- 670
- 427
- 工学
- 仪器科学与技术
本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。以测量技术和虚拟仪器原理为内容主线,详细阐述虚拟仪器设计与开发的硬、软件技术,分别讨论虚拟仪器中使用的LABVIEW软件开发平台、信号处理和数据采集、总线与接口技术、测试系统集成技术等,并给出了具体的软、硬件设计实例。
全书共八章,包括虚拟仪器概述、LABVIEW软件编程技术、测试信号分析与处理技术、DAQ虚拟仪器硬件技术和软件编程、虚拟仪器通用测试平台及设计实例、GPIB、VXI、PXI和网络化等测控总线技术、虚拟仪器软件结构VISA和仪器驱动程序的规范及设计。
本书可用作测控技术与仪器、电气信息类、机电类专业本科生的教材,也可作为相关专业工程硕士的教材以及工程技术人员在学习和应用虚拟仪器技术时的参考书。
与本教材配套的精品课程网站,提供了更多的教学资源,欢迎访问。
1 虚拟仪器概述
1.1 虚拟仪器的基本概念
1.1.1 虚拟仪器的定义
1.1.2 虚拟仪器的特点
1.2 虚拟仪器的形成和发展
1.2.1 虚拟仪器形成的背景
1.2.2 虚拟仪器的提出
1.2.3 虚拟仪器的发展与展望
1.3 虚拟仪器的系统结构
1.3.1 虚拟仪器的系统组成和基本功能
1.3.2 虚拟仪器的通用仪器硬件平台
1.4 虚拟仪器的软件系统
1.4.1 虚拟仪器的软件层次结构
1.4.2 虚拟仪器软件系统的标准化
1.4.3 VXI 总线虚拟仪器的软件框架结构
1.4.4 虚拟仪器的软件开发环境
1.5 虚拟仪器技术应用
1.5.1 虚拟仪器应用概况
1.5.2 虚拟仪器技术在若干领域的应用简介
习题与思考题
2 虚拟仪器软件开发平台
2.1 虚拟仪器软件开发平台介绍
2.1.1 概述
2.1.2 LabVIEW
2.1.3 LabWindows/CVI
2.1.4 Agilent VEE
2.2 LabVIEW编程初步
2.2.1 LabVIEW的基本VI介绍
2.2.2 LabVIEW的基本开发环境
2.2.3 LabVIEW的模板
2.2.4 LabVIEW的数据类型
2.2.5 控件的属性设定
2.2.6 创建VI程序
2.2.7 VI子程序
2.3 LabVIEW的程序结构
2.3.1 For循环
2.3.2 While循环
2.3.3 Case结构
2.3.4 顺序结构
2.3.5 事件结构
2.3.6 公式节点
2.3.7 局部变量和全局变量
2.4 数组、簇和字符串
2.4.1 数组
2.4.2 簇
2.5 图形化数据显示
2.5.1 图形控件模板
2.5.2 Waveform Chart
2.5.3 Waveform Graph
2.5.4 XY Graph 和Express XY Graph
2.5.5 Digital Waveform Graph
2.5.6 三维图形显示
2.6 文件操作
2.6.1 LabVIEW的文件类型
2.6.2 文件I/O函数
2.6.3 文本文件的输入和输出
2.6.4 电子表格文件的输入和输出
2.6.5 二进制文件的输入和输出
2.6.6 数据记录文件的输入和输出
习题与思考题
3 虚拟仪器的测试信号分析与处理技术
3.1 测试信号分析处理概述
3.1.1 测试信号的基本类型
3.1.2 测试信号的描述
3.1.3 虚拟仪器测试信号分析处理程序的基本内容
3.1.4 LabVIEW中的测试信号分析处理函数库简介
3.2 测试信号产生
3.2.1 测试信号产生途径和波形数据表示
3.2.2 仿真信号产生函数
3.2.3 仿真信号发生器
3.2.4 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform .vi
3.2.5 公式节点产生仿真信号
3.3 信号波形的时域测量和处理
3.3.1 信号的幅值特征值
3.3.2 信号的时间特征值
3.3.3 信号的相位特征值
3.3.4 信号运算及LabVIEW实现
3.3.5 波形修整、越限监测和波形操作
3.4 测试信号的相关分析和卷积运算
3.4.1 测试信号的相关分析
3.4.2 卷积积分
3.4.3 在LabVIEW中进行相关分析和卷积运算
3.5 数字滤波器在虚拟仪器中的应用及其软件实现
3.5.1 调用数字滤波器子程序的几个问题
3.5.2 在LabVIEW中应用滤波器
3.6 信号和系统的频率分析技术及其软件实现
3.6.1 离散傅里叶变换
3.6.2 在LabVIEW中的频谱分析VI
3.6.3 功率谱分析及其VI
3.6.4 谐波分析及其LabVIEW实现
3.7 逐点分析库
3.8 虚拟仪器中其他常用数据处理技术
3.8.1 概率和统计函数
3.8.2 曲线拟合
3.8.3 线性代数
习题与思考题
4 DAQ 虚拟仪器硬件技术
4.1 数据采集(DAQ)及数据采集系统(DAS)
4.1.1 数据采集的基本概念
4.1.2 数据采集系统基本组成
4.1.3 数据采集系统的主要性能指标
4.2 信号获取与信号调理技术
4.2.1 信号获取方法和途径
4.2.2 采集信号调理的主要功能
4.2.3 模拟开关
4.2.4 测量放大电路
4.2.5 模拟量(激励信号)输出
4.3 采样保持与A/D转换技术
4.3.1 采样保持器
4.3.2 A/D转换器的分类和指标
4.3.3 高速A/D转换器的原理
4.4 数据存储与数据传输技术
4.4.1 ADC与CPU直接数据传输
4.4.2 基于高速数据缓存技术的数据传输方式
4.5 PCI 总线及其接口技术
4.5.1 基于PCI总线数据采集卡的总体设计方案
4.5.2 PCI总线概述
4.5.3 PCI总线接口设计
4.6 多通道的组建方案
4.6.1 不带采样/保持器的A/D转换通道
4.6.2 带采样/保持器的A/D转换通道
4.7 多功能数据采集卡典型实例分析
4.7.1 多功能数据采集卡概述
4.7.2 PCI-1200的组成原理及技术性能
4.7.3 模拟输入信号的连接
4.7.4 PCI-1200卡的功能单元
4.7.5 数据采集的工作原理
习题与思考题
5 DAQ 虚拟仪器软件编程
5.1 DAQ软件的组成
5.1.1 数据采集卡的驱动软件
5.1.2 PC-DAQ仪器的应用软件编程
5.2 LabVIEW的DAQ软件概述
5.2.1 引言
5.2.2 传统DAQ库VI
5.3 模拟输入
5.3.1 模拟输入VI的分类
5.3.2 初级模拟输入VI
5.3.3 中级模拟输入VI
5.3.4 设计示例——连续信号采集与显示仪
5.4 模拟输出
5.4.1 模拟输出的分类
5.4.2 初级模拟输出VI
5.4.3 中级模拟输出VI
5.5 数字I/O和计数器
5.5.1 数字I/O VI
5.5.2 计数器VI
5.6 DAQmx——新版DAQ库
5.6.1 引言
5.6.2 DAQ Assistant
5.6.3 DAQmx的应用
5.6.4 共用传统DAQ和DAQmx
5.7 非NI公司的数据采集卡DAQ编程
5.7.1 直接端口读/写方式(I/O方式)
5.7.2 调用C语言源代码的方式(CIN方式)
5.7.3 调用动态链接库的方式(CLF方式)
习题与思考题
6 虚拟仪器通用测试平台及应用
6.1 概述
6.1.1 虚拟仪器通用测试平台的组成
6.1.2 虚拟仪器通用测试平台的应用
6.2 高速多功能DAQ主板
6.2.1 高速数据采集技术概况
6.2.2 高速数据采集的关键技术
6.2.3 高速多功能DAQ主板的方案
6.3 模拟输入信号的调理
6.3.1 模拟输入通道的组成和量程设计
6.3.2 前级调理电路的设计
6.3.3 后级驱动放大器的设计
6.4 高速采集及存储系统设计
6.4.1 采集和存储系统方案设计
6.4.2 采集系统核心器件——AD9288
6.4.3 ADC设计的几点考虑
6.4.4 采集存储器的读写控制
6.5 时序控制逻辑设计
6.5.1 关于采集速率的设计
6.5.2 触发电路的设计
6.5.3 基于FPGA的时序逻辑控制电路
6.6 DDS信号源的设计
6.6.1 DDS信号源概述
6.6.2 DDS信号发生模块的原理和设计
6.7 模拟输出信号的调理技术
6.7.1 模拟输出通道的组成框图
6.7.2 输出频率
6.7.3 输出幅度调节
6.7.4 直流偏置的调节
6.7.5 放大器选择
6.8 虚拟仪器的软件设计
6.9 数字存储示波器的软件设计
6.9.1 功能和要求
6.9.2 前面板设计
6.9.3 框图程序设计
6.10 频率特性测试仪的软件设计
6.10.1 频率特性测试仪原理
6.10.2 频率特性测试仪前面板
6.10.3 框图程序设计
习题与思考题
7 虚拟仪器系统集成的总线技术
7.1 总线概述
7.1.1 总线的定义和分类
7.1.2 总线标准与标准总线
7.1.3 测控总线
7.2 GPIB总线
7.2.1 GPIB总线概述
7.2.2 GPIB总线的主要特征
7.2.3 GPIB接口功能
7.2.4 GPIB接口总线组成
7.2.5 三线通信联络过程
7.2.6 GPIB 系统的LabVIEW 编程
7.3 VXI总线
7.3.1 VXI总线概述
7.3.2 VXI总线的结构
7.3.3 VXI总线系统控制方案
7.3.4 VXI系统的LabVIEW编程
7.4 PXI总线
7.4.1 PXI总线概述
7.4.2 PXI的机械结构
7.4.3 PXI的电气结构
7.4.4 PXI的软件结构
7.4.5 并行测控总线性能分析对比
7.5 网络化总线技术
7.5.1 引言
7.5.2 测试系统的分布式体系结构
7.5.3 网络体系结构及网络协议
7.5.4 网络型测试系统的组网模式
7.5.5 网络型测试系统的实现技术
7.5.6 LXI总线
习题与思考题
8 仪器驱动器设计
8.1 虚拟仪器软件结构VISA
8.1.1 VISA的基本概念
8.1.2 VISA的组成原理
8.1.3 VISA编程及应用实例
8.1.4 VISA在LabVIEW中的实现
8.2 VPP仪器驱动程序
8.2.1 仪器驱动器概述
8.2.2 VPP仪器驱动器的结构模型
8.2.3 仪器驱动程序函数简介
8.2.4 仪器驱动程序功能面板
8.3 基于IVI规范的互换型驱动器
8.3.1 IVI概述
8.3.2 IVI驱动器的类型
8.3.3 IVI函数库
8.3.4 IVI特定驱动程序的开发
8.4 VPP仪器驱动程序设计
8.4.1 VPP仪器驱动程序设计概要
8.4.2 VPP仪器驱动程序的设计实例
8.5 LabVIEW仪器驱动程序
8.5.1 仪器驱动程序的获得与安装
8.5.2 验证仪器驱动软件
习题与思考题
参考文献