本书在介绍虚拟仪器的基本概念和LabVIEW软件基础知识的同时，重点详细地介绍了LabVIEW的数据采集、仪器控制、分析及应用，并结合实际应用，介绍了编者近年来在研究中总结出来的一些经典案例，尽量做到理论、应用与实际编程的紧密结合，使读者掌握使用LabVIEW的基本方法和技巧。
本书适合LabVIEW入门级读者以及从事相关专业的工程项目开发人员阅读，也可供高等院校计算机、电子技术、自动化工程、电气、通信、测控等相关专业的高年级本科学生使用。
National Instruments(NI)公司发布的LabVIEW很大程度上解决了软件易用性和强大功能之间的矛盾，为工程师提供了效率与性能俱佳的真正出色的开发环境。LabVIEW软件不但适用于各种测量和自动化领域，而且无论工程师是否有丰富的开发经验，都能顺利应用，所以LabVIEW目前已经成为大学生必修的一门基础实验课程。本书以LabVIEW为对象，通过理论与实例相结合的方式，结合作者多年的实践经验，深入浅出地介绍其使用方法和技巧，目的在于让读者快速掌握这门功能强大的图形化编程语言。
本书按照读者的学习能力与学习思维分成四部分，读者只需4周（28 天）便可具备开始使用LabVIEW进行编程所需的基本技能。通过阅读这本内容全面的教程，读者可快速掌握LabVIEW的基本知识并学习更高级的特性和概念。
本书以条理清晰、系统全面、由浅入深、实例引导、贴近实用为宗旨，精选了多个具有代表性的LabVIEW应用程序设计实例，实例类型丰富，覆盖面广，工程指导性强。本书不但详细介绍了实例的硬件仪器配置，也对实例的程序流程做了重点分析，提供了深入的程序设计思想，既利于读者举一反三，又便学、易懂。
本书在介绍虚拟仪器的基本概念和LabVIEW软件基础知识的同时，重点详细地介绍了LabVIEW的数据采集、仪器控制、分析及应用，并结合实际应用，介绍了编者近年来在研究中总结出来的一些经典案例，尽量做到理论、应用与实际编程的紧密结合，使读者掌握使用LabVIEW的基本方法和技巧。
本书具有以下几个特点。
基础性：简单而全面地介绍了LabVIEW的基本概念以及虚拟仪器开发的基础知识，特别适合于从事LabVIEW软件设计的初学者。
实用性：书中大部分实例工程均为利用该实验室内的设备进行设计与开发，且程序全部经过调试与验证。随书附赠云盘资源，云盘资源中附有实例程序源代码，读者稍加修改，便可应用于自己的工作中。
时代性：本书精选了的若干个典型实例，内容新颖，反映了当前虚拟仪器的发展及时代的需求。
本书将使初学者快速地拥有使用LabVIEW设计测量系统的能力，全书从实用角度出发，将内容分为四篇。
第 1 篇：入门篇重点介绍虚拟仪器的概念和基础知识，包括LabVIEW的设计原理，建议读者用一周时间学习。
第 2 篇：基础篇全面而详细地介绍虚拟仪器的组成、数据类型、图形图表的建立、程序结构设计、文件的输入与输出以及人机交互界面的设计等知识，建议读者用三周时间学习。
第 3 篇：提高篇分别介绍了LabVIEW在数字信号处理、仪器控制、外部接口等方面的应用，建议读者用两周时间学习。
第 4 篇：综合篇主要介绍了成功应用的LabVIEW测量系统实例，使读者迅速掌握LabVIEW编程的技巧，提高完成工程应用的效率；不仅详细介绍了LabVIEW的开发技术和使用技巧，还使读者能够将知识融会贯通，培养综合运用知识的能力，增强读者的实际动手能力，建议读者用两周时间学习。
本书在内容安排上循序渐进、深入浅出，力求突出重点，面向应用，提高能力，解决问题。
本书由张兰勇编著。在2012年第1版的基础上利用新版软件重新对部分程序进行了更新，并增加了近几年编者参与的工程实践案例，以使读者更深入地了解LabVIEW解决复杂工程问题的能力。本书的编写得到了哈尔滨工程大学自动化学院刘胜教授的鼓励和支持，在此向他表示衷心感谢。
为了使读者更快掌握LabVIEW编程，编者对本书进行了全程视频录像本书的配套资源包含本书全部的实例程序、开发过程教学视频以及教学资源索引。为了配合教学，本书还提供了授课用电子课件。以上文件均可通过扫描本书封底的二维码获取下载链接。虽然本书所设计的LabVIEW编程技术为较成熟的技术，然而本书所涉及的程序是作者费了一定心血编写出来的，如用到本书程序，请注明引自本书。
由于编者水平及时间有限，书中难免存在一些不妥或错误之处，恳请读者批评指正。
编 者
2019年4月
前言
第1篇 入 门 篇
第1章 虚拟仪器概述
1.1 虚拟仪器的概念及结构
1.1.1 虚拟仪器的特点和优势
1.1.2 虚拟仪器的结构
1.1.3 虚拟仪器的硬件
1.1.4 虚拟仪器的软件
1.2 LabVIEW的特点及功能
1.2.1 LabVIEW的特点
1.2.2 LabVIEW的功能
1.3 LabVIEW的发展历程
1.4 LabVIEW的在线帮助系统
1.4.1 显示即时帮助
1.4.2 搜索LabVIEW帮助
1.4.3 LabVIEW编程范例
1.4.4 LabVIEW网络资源
1.5 LabVIEW的应用
1.6 习题
1.7 上机实验
第2章 LabVIEW入门
2.1 系统配置要求
2.2 LabVIEW的安装
2.3 LabVIEW开发环境
2.3.1 启动LabVIEW 2015
2.3.2 LabVIEW的编程界面
2.3.3 LabVIEW菜单栏
2.3.4 LabVIEW工具栏
2.4 选项板
2.4.1 控件选板及功能
2.4.2 函数选板及功能
2.4.3 工具选板及功能
2.5 LabVIEW初体验：仿真信号并计算其频谱特性
2.6 习题
2.7 上机实验
第2篇 基 础 篇
第3章 LabVIEW的数据类型与基本操作
3.1 基本数据类型
3.1.1 数值型
3.1.2 布尔型
3.1.3 枚举类型
3.1.4 时间类型
3.1.5 变体类型
3.2 数据运算选板
3.2.1 数值函数选板
3.2.2 布尔函数选板
3.2.3 比较函数选板
3.3 数组型数据
3.3.1 数组的创建
3.3.2 数组函数
3.4 簇型数据
3.4.1 簇的创建
3.4.2 簇函数
3.5 字符串型数据
3.5.1 字符串与路径
3.5.2 列表与表格控件
3.5.3 字符串函数
3.6 综合实例：不同类型函数的综合应用
3.7 习题
3.8 上机实验
第4章 LabVIEW的图形与图表
4.1 图形与图表的基本概念
4.1.1 波形数据
4.1.2 趋势图与波形图
4.1.3 坐标图
4.2 波形图表与波形图的使用与定制
4.2.1 波形图表与波形图的使用
4.2.2 波形图表的定制
4.2.3 波形图的定制
4.3 XY图与Express XY图
4.4 强度图表与强度图
4.5 数字波形图
4.6 三维图形
4.6.1 三维曲面图形
4.6.2 三维参数图形
4.6.3 三维曲线图形
4.7 其他图形控件
4.7.1 极坐标图
4.7.2 最小-最大曲线显示控件
4.8 综合实例：绘制李萨如图形
4.9 习题
4.10 上机实验
第5章 LabVIEW程序设计与调试
5.1 VI的创建
5.1.1 前面板的创建
5.1.2 程序框图的创建
5.1.3 图标的创建
5.2 子VI的设计
5.3 VI的编辑
5.3.1 选择对象
5.3.2 移动对象
5.3.3 复制和删除对象
5.3.4 对齐和分布对象
5.3.5 调整对象大小
5.3.6 重新排序
5.3.7 修改对象外观
5.3.8 连线
5.4 VI的运行与调试
5.4.1 调试工具栏
5.4.2 高亮显示执行
5.4.3 探针和断点诊断
5.4.4 错误列表窗口的使用
5.4.5 VI的单步执行
5.4.6 VI程序调试技巧
5.5 综合实例：汽车测速系统设计
5.6 习题
5.7 上机实验
第6章 LabVIEW程序结构设计
6.1 LabVIEW循环与结构的基本概念
6.1.1 循环结构
6.1.2 条件结构
6.1.3 顺序结构
6.1.4 事件结构
6.1.5 反馈节点与移位寄存器
6.1.6 使能结构
6.1.7 变量
6.2 For循环
6.2.1 For循环的建立
6.2.2 For循环的自动索引
6.2.3 移位寄存器
6.2.4 For循环应用举例
6.3 While循环
6.3.1 While循环的建立
6.3.2 While循环应用举例
6.4 顺序结构
6.4.1 顺序结构的建立
6.4.2 层叠式顺序结构的局部变量
6.4.3 顺序结构应用举例
6.5 定时结构
6.5.1 定时循环
6.5.2 定时顺序
6.5.3 定时VI
6.5.4 定时结构应用举例
6.6 条件结构
6.6.1 条件结构的建立
6.6.2 条件结构的设置
6.6.3 条件结构应用举例
6.7 事件结构
6.7.1 事件结构的建立
6.7.2 事件结构的设置
6.7.3 事件结构应用举例
6.8 变量
6.8.1 局部变量
6.8.2 局部变量应用举例
6.8.3 全局变量
6.8.4 全局变量应用举例
6.9 公式节点
6.9.1 公式节点的建立
6.9.2 公式节点中允许的运算符
6.9.3 公式节点应用举例
6.10 反馈节点
6.10.1 反馈节点的建立
6.10.2 反馈节点应用举例
6.11 使能结构
6.11.1 程序框图禁用结构
6.11.2 程序框图禁用结构应用举例
6.11.3 条件禁用结构
6.11.4 条件禁用结构的建立
6.11.5 条件禁用结构应用举例
6.12 综合实例：动态窗口的实现
6.13 习题
6.14 上机实验
第7章 LabVIEW文件的输入与输出
7.1 文件输入/输出的基本概念
7.1.1 文件路径
7.1.2 文件引用句柄
7.1.3 文件I/O
7.1.4 文件I/O流程控制
7.1.5 文件I/O出错管理
7.1.6 流盘
7.2 文件的基本类型
7.2.1 文本文件
7.2.2 电子表格文件
7.2.3 二进制文件
7.2.4 数据记录文件
7.2.5 波形文件
7.2.6 测量文件
7.2.7 配置文件
7.2.8 XML文件
7.3 文件I/O选板
7.3.1 打开/创建/替换文件函数
7.3.2 关闭文件函数
7.3.3 格式化写入文件函数
7.3.4 扫描文件函数
7.4 常用文件类型的使用
7.4.1 文本文件函数的使用
7.4.2 电子表格文件函数的使用
7.4.3 二进制文件函数的使用
7.4.4 波形文件函数的使用
7.4.5 数据记录文件函数的使用
7.4.6 测量文件函数的使用
7.4.7 配置文件函数的使用
7.4.8 XML文件函数的使用
7.5 综合实例：测量数据的保存和读取
7.6 习题
7.7 上机实验
第8章 人机交互界面设计
8.1 VI属性的设置
8.1.1 常规属性页
8.1.2 内存属性页
8.1.3 说明信息属性页
8.1.4 修订历史属性页
8.1.5 编辑器选项属性页
8.1.6 保护属性页
8.1.7 窗口外观属性页
8.1.8 窗口大小属性页
8.1.9 窗口运行时位置属性页
8.1.10 执行属性页
8.1.11 打印选项属性页
8.2 对话框的设计
8.2.1 普通对话框
8.2.2 用户自定义对话框
8.3 用户菜单的设计
8.3.1 菜单编辑器的设置
8.3.2 菜单函数选板
8.4 错误处理
8.5 自定义控件和自定义数据
8.5.1 自定义控件
8.5.2 自定义数据
8.6 用户界面的设计
8.6.1 修饰静态界面
8.6.2 动态交互界面
8.7 程序设计的一般规则
8.7.1 关于前面板的设计
8.7.2 关于程序框图的设计
8.8 综合实例：模拟电路图的设计
8.9 习题
8.10 上机实验
第3篇 提 高 篇
第9章 LabVIEW中的数字信号处理
9.1 信号处理的基本概念
9.1.1 信号发生
9.1.2 波形调理
9.1.3 时频分析
9.2 信号发生
9.2.1 基本函数信号
9.2.2 多频信号
9.2.3 噪声信号发生器
9.2.4 仿真信号发生器
9.3 波形调理
9.3.1 波形对齐
9.3.2 波形重采样
9.3.3 触发与门限
9.4 信号的时域分析
9.4.1 卷积
9.4.2 相关
9.4.3 缩放与归一化
9.5 信号的频域分析
9.5.1 快速傅里叶变换
9.5.2 Hilbert变换
9.5.3 功率谱分析
9.5.4 联合时频分析
9.6 波形测量
9.6.1 平均直流均方差VI
9.6.2 过渡态测量
9.6.3 谐波分析
9.6.4 提取信号频率信息
9.6.5 能量谱
9.7 窗函数
9.8 滤波器
9.8.1 低通滤波器
9.8.2 带通滤波器
9.9 逐点分析库
9.10 综合实例：Hilbert变换提取信号包络
9.11 习题
9.12 上机实验
第10章 LabVIEW中的外部接口与应用
10.1 LabVIEW外部接口的基本概念
10.1.1 动态数据交换
10.1.2 动态链接库
10.1.3 应用编程接口
10.1.4 C代码接口
10.1.5 ActiveX
10.1.6 LabVIEW与MATLAB混合编程
10.2 LabVIEW中的DDE调用
10.2.1 LabVIEW中的DDE通信
10.2.2 利用Request方式进行DDE通信
10.3 LabVIEW中的DLL与API调用
10.3.1 DLL调用
10.3.2 参数类型的配置
10.3.3 Windows API调用
10.4 CIN节点的使用
10.5 ActiveX控件的调用
10.5.1 ActiveX自动化
10.5.2 ActiveX容器
10.5.3 ActiveX事件
10.5.4 LabVIEW作为服务器端
10.6 LabVIEW与MATLAB混合编程
10.6.1 MathScript节点
10.6.2 MATLAB Script节点
10.7 综合实例：自适应滤波算法设计
10.7.1 LabVIEW与MATLAB混合编程的优势
10.7.2 自适应滤波算法
10.7.3 自适应滤波算法的实现
10.8 习题
10.9 上机实验
第11章 仪器控制与访问数据库
11.1 仪器控制概述
11.2 仪器总线技术
11.2.1 GPIB总线
11.2.2 串行总线
11.2.3 USB总线
11.2.4 PXI总线
11.2.5 VXI总线
11.3 仪器驱动程序
11.3.1 可编程仪器标准命令SCPI
11.3.2 虚拟仪器软件构架VISA
11.3.3 可互换的虚拟仪器驱动程序IVI
11.4 网络通信与编程
11.4.1 TCP通信
11.4.2 UDP通信
11.4.3 UDP和TCP的比较
11.4.4 DataSocket通信
11.4.5 远程访问
11.5 通过LabSQL访问数据库
11.5.1 LabSQL安装
11.5.2 LabSQL配置
11.5.3 LabSQL VIs
11.6 LabSQL应用举例
11.7 综合实例：实现简单的数据库管理
11.8 习题
11.9 上机实验
第12章 LabVIEW应用程序的制作
12.1 独立可执行程序（EXE）
12.2 安装程序（SETUP）
第4篇 综 合 篇
第13章 电磁干扰自动测试系统
13.1 自动测试系统
13.1.1 自动测试系统的概念
13.1.2 自动测试系统的组成
13.1.3 自动测试系统的应用范围
13.1.4 自动测试系统的现状和发展趋势
13.2 电磁干扰
13.2.1 电磁干扰的产生
13.2.2 电磁干扰的测试
13.3 自动测试系统的开发流程
13.3.1 需求分析
13.3.2 硬件设计
13.3.3 软件设计
13.3.4 系统联调
13.4 需求分析电磁干扰自动测试系统
13.5 硬件设计测试系统的硬件组成
13.5.1 硬件组成
13.5.2 数据采集卡
13.5.3 接收天线
13.5.4 其他仪器的选择
13.5.5 测试系统的工作原理
13.6 软件设计测试系统的程序结构
13.6.1 测试系统程序的总体构成
13.6.2 系统软件结构规划
13.6.3 测试系统软件开发实现
13.6.4 子系统的程序结构
13.7 系统集成电磁干扰自动测试系统
第14章 基于声卡的数据采集系统
14.1 声卡的硬件结构与特性
14.1.1 声卡的基本参数
14.1.2 声卡的硬件接口
14.2 声卡操作函数
14.3 构建基于声卡的数据采集与分析系统
14.3.1 系统组成
14.3.2 编写波形显示子VI
14.3.3 自动存储
14.3.4 手动存储
14.3.5 信号回放与分析
14.3.6 程序组合
14.4 界面布局与修饰
第15章 利用虚拟采集卡建立电压采集系统
15.1 数据采集的原理与方法
15.1.1 采样定理
15.1.2 NI-DAQmx简介
15.2 数据采集系统的构成
15.2.1 数据采集系统的硬件
15.2.2 数据采集系统的软件
15.3 NI-DAQmx的特点
15.3.1 NI-DAQmx的新特性
15.3.2 NI-DAQmx的安装和重要概念
15.4 建立虚拟采集卡
15.5 利用虚拟采集卡建立电压采集系统
15.5.1 通道配置
15.5.2 测试任务
15.5.3 绘制图形
15.5.4 编辑NI-DAQmx 任务
15.5.5 直观比较两个电压读数
第16章 基于LabVIEW FPGA模块的环境采集系统
16.1 FPGA的基本概念及环境测试系统组成
16.1.1 FPGA的基本概念
16.1.2 环境测试系统组成
16.2 构建FPGA项目
16.3 应用实例
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