产品特色

编辑推荐

作者长期使用LabVIEW进行教学和科研工作，有着丰富的教学和实践经验。在内容选材上，按照从基础到实用的顺序，结合大量实例，详细讲解操作步骤，能够使读者快速、真正地掌握LabVIEW

内容简介

本书选用LabVIEW 2014专业版软件开展全面、系统的介绍。全书共14章，第1章和第2章对LabVIEW的基础内容进行介绍，使读者对LabVIEW具有整体的认识并掌握基本的编程和操作方法。在此基础上，第3～8章对数据类型、数据结构、基本函数、程序结构、图形显示以及ExpressVI技术等LabVIEW中*为常用的内容进行介绍，使读者具备解决基本问题的能力。第9～14章对文件类型与操作、子VI、外部程序接口、属性与方法节点、数字信号处理、应用程序发布等工程应用所必需的内容进行讲解。
本书在讲解基础知识的同时结合了大量实例，可作为本科、大专院校计算机和电子类专业学生“虚拟仪器”或相关课程的教材，也可作为从事相关工作的科研和工程技术人员的自学参考书。

作者简介

赵国生，副教授，工学博士，哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院。现主要从事可信网络、自律计算及其认知网络等方面的教学和科研工作。在计算机网络仿真模拟方面有十多年的科研经验；在实践方面，作者团队多年来一直从事LabVIEW理论研究工作，熟悉LabVIEW软件并掌握该领域的发展方向，具有扎实的理论基础和丰富的实践经验。熟练应用LabVIEW进行了多项工业产品和项目的优化计算和仿真模拟。

目录

第1章 LabVIEW的前世今生
1.1 LabVIEW是什么 1
1.1.1 虚拟仪器 1
1.1.2 图形化编程语言 2
1.1.3 LabVIEW 2
1.2 LabVIEW发展历史 3
1.3 LabVIEW主要应用领域 6
1.3.1 结构健康监测 6
1.3.2 电能质量监测 8
1.3.3 节能减排 8
1.3.4 机器人开发和生物医学 8
1.4 VI的建立 10
1.5 控件的添加与程序框图的编辑 11
1.6 图形化语言与数据流 14
1.7 小结 15
1.8 思考与练习 15
第2章 LabVIEW编程环境与基本操作
2.1 LabVIEW编程环境的组成 16
2.1.1 LabVIEW启动界面 16
2.1.2 菜单栏 19
2.1.3 工具栏 26
2.1.4 【工具】选板 29
2.1.5 LabVIEW帮助 30
2.1.6 导航窗口 31
2.1.7 范例查找器 32
2.1.8 编程环境调整 33
2.2 VI的编辑 36
2.2.1 前面板编辑 36
2.2.2 程序框图编辑 42
2.3 VI的运行与调试 45
2.3.1 程序的运行 46
2.3.2 错误信息 46
2.3.3 程序的加亮执行 47
2.3.4 设置断点与探针 47
2.3.5 程序注释 48
2.3.6 程序调试技巧 49
2.4 小结 50
2.5 思考与练习 50
第3章 LabVIEW数据类型
3.1 数值型 51
3.2 布尔型数据 58
3.3 枚举型数据 62
3.4 时间型数据 63
3.5 变体型数据 66
3.6 局部和全局变量 67
3.7 小结 74
3.8 思考与练习 74
第4章 字符串、数组、矩阵和簇
4.1 字符串 75
4.1.1 字符串控件 75
4.1.2 组合框控件 78
4.1.3 路径控件 79
4.2 数组 81
4.3 矩阵 84
4.3.1 创建矩阵输入控件、显示控件和常量 84
4.3.2 矩阵的默认大小和值 85
4.4 簇 85
4.5 小结 87
4.6 思考与练习 88
第5章 LabVIEW中的基本函数
5.1 标量运算函数 89
5.1.1 运算函数 89
5.1.2 标量与数组的运算 90
5.1.3 数组与数组的运算 91
5.1.4 标量与簇的运算 92
5.1.5 簇与簇的运算 95
5.2 数组函数 95
5.3 簇函数 118
5.4 矩阵函数 123
5.5 关系运算与比较函数 128
5.5.1 基本关系运算 129
5.5.2 “比较0”关系运算 129
5.5.3 复杂关系运算函数 130
5.6 小结 134
5.7 思考与练习 134
第6章 LabVIEW程序结构
6.1 循环结构 135
6.1.1 For循环结构概述 135
6.1.2 For循环的“隧道” 138
6.1.3 For循环与数组 139
6.1.4 移位寄存器与反馈节点 142
6.1.5 While循环结构 146
6.2 条件结构 147
6.2.1 两分支条件结构 148
6.2.2 多分支条件结构 150
6.3 顺序结构 152
6.3.1 两种顺序结构 152
6.3.2 隧道与顺序局部变量 154
6.3.3 顺序结构的典型应用 156
6.4 定时结构 156
6.5 事件结构 161
6.5.1 事件结构的构成与创建 162
6.5.2 常见类型事件 164
6.6 公式节点 167
6.7 小结 169
6.8 思考与练习 170
第7章 数据的图形化显示
7.1 波形数据 172
7.1.1 波形数据控件 172
7.1.2 波形数据操作函数 174
7.2 波形图表 176
7.2.1 波形图表的外观与属性设置 176
7.2.2 绘制单曲线 182
7.2.3 绘制多曲线 184
7.3 波形图 184
7.4 XY图 188
7.5 强度图和强度图表 191
7.6 数字波形图 194
7.6.1 数字数据 194
7.6.2 数字波形数据与数字波形图 197
7.7 三维图形 199
7.8 小结 203
7.9 思考与练习 203
第8章 基于Express VI搭建专业测试系统
8.1 Express 技术简介 205
8.2 从实例中学习 Express VI 209
8.3 动态数据类型 214
8.4 小结 215
8.5 思考与练习 215
第9章 文件的输入/输出
9.1 文本文件操作 217
9.1.1 通用文件操作函数 217
9.1.2 写入/读取文本文件 219
9.2 写入/读取电子表格文件 223
9.2.1 【写入电子表格文件】函数 223
9.2.2 【读取电子表格文件】函数 225
9.2.3 电子表格文件 226
9.3 INI文件的读写 227
9.4 写入/读取二进制文件 228
9.4.1 一次性写入/读取二进制文件 230
9.4.2 随机读取二进制文件 230
9.4.3 数据流写入/读取二进制文件 231
9.5 TDMS文件 232
9.5.1 TDMS函数简介 232
9.5.2 TDMS文件的简单读写 237
9.5.3 波形数据的写入/读取 238
9.5.4 列出TDMS文件内容 239
9.5.5 TDMS文件的内置属性 239
9.6 XML格式的文件 240
9.7 小结 242
9.8 思考与练习 242
第10章 子VI
10.1 子VI的生成 244
10.2 子VI重入执行 253
10.3 多态VI 254
10.4 建立自己的子VI库 258
10.5 小结 259
10.6 思考与练习 260
第11章 外部程序接口与数学分析
11.1 DLL与API调用 261
11.1.1 DLL与API简介 261
11.1.2 调用DLL及API 263
11.2 Active 266
11.3 数学分析 271
11.3.1 基本数学函数 272
11.3.2 线性代数 273
11.3.3 概率与统计 274
11.3.4 微积分 275
11.3.5 空间解析几何 278
11.4 思考与练习 280
第12章 属性与方法节点
12.1 LabVIEW控件对象的层次继承结构 282
12.1.1 通用类的属性 285
12.1.2 图形对象类 287
12.2 图形对象类的子类 288
12.3 引用句柄 293
12.4 调用节点 294
12.5 VI的属性与方法 298
12.5.1 VI的引用句柄 298
12.5.2 VI的属性 298
12.5.3 VI的方法 301
12.6 小结 303
12.7 思考与练习 304
第13章 数据采集与信号处理
13.1 数据采集基础 305
13.1.1 原始信号 305
13.1.2 传感器 306
13.1.3 信号调理设备 306
13.1.4 数据采集设备 307
13.1.5 计算机 307
13.2 如何选择数据采集卡 308
13.3 数字信号的分析与处理 312
13.3.1 信号处理框架 312
13.3.2 信号的时域分析 314
13.3.3 信号的频域分析 323
13.3.4 滤波 327
13.4 小结 334
13.5 思考与练习 334
第14章 应用程序发布
14.1 LabView项目 335
14.1.1 新建项目 335
14.1.2 添加项目 337
14.1.3 组织项目中的项 339
14.1.4 保存项目 341
14.2 程序生成规范 342
14.2.1 程序生成规范的类型 342
14.2.2 开发和发布应用程序的一般性步骤 343
14.3 生成独立应用程序 345
14.4 安装程序 354
14.5 共享库 357
14.6 小结 360
14.7 思考与练习 360

精彩书摘

第5章 LabVIEW中的基本函数

数据处理是LabVIEW编程的重要内容。LabVIEW对数据的操作是通过各种基本函数实现的，本章将介绍LabVIEW的各类基本函数。与常规语言不同，LabVIEW不存在专门的运算符，它所有的运算都是通过函数实现的。所以，学会函数的使用方法是LabVIEW程序开发人员必备的技能。

为避免概念和含义上的混淆，在开始学习之前，首先对LabVIEW帮助文件中的节点、函数和函数节点3个经常出现的名词做一下简要的区别。

节点所包含的内容比函数多，它包含函数。当然，除了函数节点外，还有其他类型的节点，如公式（或表达式）节点、代码接口节点（CIN）、属性节点、调用节点、子VI、Express VI以及循环结构等。

所以，根据以上论述，应该能够理解函数节点本质上也是函数，所以不论提到函数节点或是函数，都是一个含义。

5.1 标量运算函数

5.1.1 运算函数

普通编程语言中的运算符在LabVIEW中等同运算函数。在程序框图界面中，右击空白处，弹出【函数】选板，选择【函数】选板上【编程】栏中的【数值】，弹出【数值】函数选板，如图5-1所示。

图5-1 【数值】函数选板

【数值】函数选板包含了加、减、乘、除等基本运算函数，还包含了很多高级的运算函数，如平方、取整、随机数（0～1）、常数和类型转换等。这类运算函数的功能和使用方法读者可以通过自行实验和“即时帮助”途径进行掌握，这里不再赘述。这里只给出一个小小的程序，作为范例。

【例5-1】 连线产生0～2之间变化的随机数，并将它们在波形图表中显示。

设计过程

（1）使用随机数函数产生0～1之间变化的随机数。

（2）用乘函数将随机数的变化范围扩大1倍。

（3）将产生的随机数传递给波形图表显示。

（4）为了使随机数的产生连续进行下去，将产生随机数的程序放入While循环中，如图5-2所示。

（a）前面板 （b）程序框图

图5-2 0～2范围内的随机数

注意：数值函数选板中的运算函数都适用于标量的运算，并且很多函数可以进行数组和簇的运算，这些函数被称为多态函数。运用多态函数是LabVIEW的基本技巧，必须熟练掌握。接下来对多态函数进行讲解。

5.1.2 标量与数组的运算

标量与数组的运算是标量与数组中的每一个元素都进行运算，然后运算结果依然构成相同维数的数组。如图5-3所示，一个二维数组与不同的几个标量进行运算，依然生成一个二维数组。

……

前言/序言

基本内容

随着我国科技水平以及生产力水平的进一步提高，广大科研、工程技术人员对搭建本专业基于计算机的自动化实验、测试、生产加工平台的需求变得空前强烈。但从事非计算机专业的科技人员对于利用文本语言来编制仪器控制程序，却往往束手无策。NI 公司推出的基于图形化编程方法的应用软件开发平台LabVIEW彻底改变了仪器控制程序设计人员的感受。他们可以摆脱使用文本语言来编制仪器控制程序的痛苦折磨，全身心地投入到实验测量以及生产加工的本身，从而大大提高研究、测试、生产加工的效率。

本书以非计算机专业人员的视角，从实际需求入手介绍LabVIEW解决问题的方法，在对其有了形象直观认识的基础上，逐步进入对其原理的讲解，从而使非计算机专业的初学者很快能够利用它解决实际工程中的问题，为进一步对LabVIEW更深层次的应用打下基础。本书分成14章，各章主要内容如下。

第1章对LabVIEW进行概括性的介绍，包括它的发展历史、特点、应用领域、开发环境、工程建立方法以及具体编程方式，使读者在对LabVIEW具有一定认识的基础上能够完成一些小应用程序的设计。

第2章对LabVIEW编程环境与基本操作进行了较详细的介绍。

第3章对LabVIEW数据类型进行介绍，主要包括对其控件和常量的选取、操作和属性设置方法等。另外，本章还对局部和全局变量进行了介绍。

第4章主要对字符串、数组、簇、矩阵4种LabVIEW数据结构进行了讲解，包括它们控件的建立和调整等方面的内容。

第5章介绍了LabVIEW中的基本函数，包括标量运算函数、关系运算函数、数组函数、矩阵函数和簇函数等。

第6章详细介绍了LabVIEW程序结构，包括循环结构、顺序结构、条件结构和事件结构等。

第7章介绍了LabVIEW中数据的图形化显示，包括波形图、波形图表、XY图等。

第8章介绍了基于Express VI搭建专业测试系统。

第9章对LabVIEW提供的文件类型和对应的输入/输出等操作过程进行详细介绍。

第10章介绍了如何构建和使用LabVIEW的子VI。

第11章介绍LabVIEW外部程序接口与数学分析的方法。

第12章对LabVIEW中的属性与方法节点进行详细介绍。

第13章对数据采集和数字信号处理的基础理论、概念、知识和方法进行介绍，并对LabVIEW中数字信号的时域和频域分析函数进行介绍。

第14章介绍如何用LabVIEW编写的程序创建可执行文件、可执行文件安装包以及动态链接库（DLL）等，即应用程序发布。

主要特点

本书作者长期使用LabVIEW进行教学和科研工作，有着丰富的教学和实践经验。在内容编排上，按照读者学习的一般规律，结合大量实例讲解操作步骤，能够使读者快速、真正地掌握LabVIEW。

具体讲，本书具有以下鲜明的特点：

* 从零开始，轻松入门；

* 图解案例，清晰直观；

* 图文并茂，操作简单；

* 实例引导，专业经典；

* 学以致用，注重实践。

读者对象

* LabVIEW初学者；

* 具有一定LabVIEW基础知识，希望进一步深入掌握LabVIEW程序设计的中级读者；

* 大中专院校计算机、电子等相关专业的学生；

* 从事检测、控制等相关工作的科研和工程技术人员。

本书可作为本科、大专院校计算机和电子信息类专业学生虚拟仪器或相关课程的教材，也可作为从事相关工作的科研和工程技术人员的自学参考书。

联系我们

本书由哈尔滨理工大学王健、哈尔滨师范大学杜军、赵国生和黑龙江工程学院杨娜共同组织编写。王健负责第1章和第8章，杜军负责第5～7章，第9、10章，杨娜负责第11～14章，赵国生负责第2～4章。参与本书编写的人员还有宋一兵、管殿柱、王献红、李文秋、张忠林、赵景波、曹立文、郭方方、初航、谢丽华等教师。此外，陈炫慧、郭兆文、郭乃文、王萌、邹伊凡和白勇强等同学在资料整理、文字校验和所有源代码的编写等方面也给予了一定的帮助，在此一并感谢。

本书得到了以下项目的支持：国家自然科学基金项目“可生存系统的自主认知模式研究”（61202458）、国家自然科学基金项目“基于认知循环的任务关键系统可生存性自主增长模型与方法”（61403109）、高等学校博士点基金项目（20112303120007）、中国博士后科学基金面上资助项目（20090460882）和哈尔滨市科技创新人才研究专项（2016RAQXJ036）。

感谢您选择本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。