虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代儀器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)中的核心技術(shù)之一。它的出現(xiàn)導(dǎo)致傳統(tǒng)儀器的結(jié)構(gòu)、概念和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)都發(fā)生了巨大的變革，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流。
虛擬儀器利用計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分析、數(shù)據(jù)處理和顯示等多種功能，突破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義功能，用戶無(wú)法改變的固定模式。虛擬儀器具有組建靈活、研制周期短、成本低、易維護(hù)、擴(kuò)展方便和軟件資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，“軟件即是儀器”最本質(zhì)地刻畫出虛擬儀器的特征。
美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）在20世紀(jì)80年代最早提出了虛擬儀器(Virtual Instrument，VI)的概念。30多年來(lái)，虛擬儀器這種計(jì)算機(jī)操縱的模塊化儀器系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)已得到了廣泛的認(rèn)同和應(yīng)用。近幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)虛擬儀器應(yīng)用的需求開始急劇增長(zhǎng)，虛擬儀器的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。特別是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，高性能的計(jì)算機(jī)推動(dòng)了以軟件作為核心的虛擬儀器技術(shù)的快速發(fā)展。虛擬儀器技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于軍事、科研、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、測(cè)控等眾多領(lǐng)域。
本書2007年出版第1版，得到了讀者的鼓勵(lì)和鞭策，并提出了許多寶貴意見，2012年在對(duì)第1版內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)增刪的基礎(chǔ)上出版了第2版。本次再版結(jié)合虛擬儀器技術(shù)的最新發(fā)展和讀者的反饋意見，在內(nèi)容方面又進(jìn)行了補(bǔ)充與調(diào)整，并對(duì)第2版中出現(xiàn)的印刷錯(cuò)誤進(jìn)行了修訂。
本次再版以美國(guó)國(guó)家儀器公司最新推出的LabVIEW 2015圖形化編程語(yǔ)言為虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，介紹虛擬儀器的基本原理與設(shè)計(jì)方法，并給出大量的虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例，其目的是通過(guò)理論與實(shí)例結(jié)合的方式，圖文并茂，深入淺出地介紹虛擬儀器的設(shè)計(jì)方法和技巧。
全書分為8章。第1章簡(jiǎn)要介紹虛擬儀器的基本概念和組成；第2章介紹GPIB，VXI，PXI，LXI等幾種目前用于虛擬儀器的專用總線；第3章講述程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令（SCPI）、虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）、虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序等虛擬儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)；第4章介紹圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW的基本特性以及LabVIEW 2015的編程環(huán)境與虛擬儀器的創(chuàng)建步驟和調(diào)試方法；第5章介紹程序結(jié)構(gòu)，字符串、數(shù)組和簇，局部變量和全局變量，文件操作，圖形顯示等幾種LabVIEW編程中常用的控件和函數(shù)的用法；第6章結(jié)合實(shí)例，介紹在LabVIEW中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)分析與處理的方法和技巧；第7章介紹串行通信，TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)通信，NI的DataSocket通信，共享變量，IrDA無(wú)線數(shù)據(jù)通信的LabVIEW實(shí)現(xiàn)方法；第8章從工程實(shí)用的角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)例，介紹虛擬儀器的工程設(shè)計(jì)。
本書配有電子課件等教輔資料，讀者可以登錄華信教育資源網(wǎng)www.hxedu.com.cn下載。
由于虛擬儀器技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，限于編者水平，缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，歡迎讀者批評(píng)指正。
張重雄，南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院教授，中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員， 江蘇省電子學(xué)會(huì)編輯委員會(huì)委員， 江蘇省電子學(xué)會(huì)電子測(cè)量委員會(huì)委員。
第1章 緒論
1．1 虛擬儀器的基本概念
1．2 虛擬儀器的組成
1．2．1 虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu)
1．2．2 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)
1．2．3 虛擬儀器系統(tǒng)
1．3 虛擬儀器的特點(diǎn)
1．4 虛擬儀器的應(yīng)用
1．5 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題1
第2章 虛擬儀器總線接口技術(shù)
2．1 GPIB總線
2．1．1 GPIB的基本特性
2．1．2 GPIB器件及接口功能
2．1．3 GPIB總線結(jié)構(gòu)
2．1．4 GPIB儀器系統(tǒng)
2．2 VXI總線
2．2．1 VXI總線的特點(diǎn)
2．2．2 VXI器件、模塊與主機(jī)箱
2．2．3 VXI總線組成及功能
2．2．4 VXI總線的通信協(xié)議
2．2．5 VXI總線系統(tǒng)資源
2．2．6 VXI總線儀器系統(tǒng)
2．3 PXI總線
2．3．1 PXI總線的特點(diǎn)
2．3．2 PXI總線規(guī)范
2．3．3 PXI儀器系統(tǒng)
2．4 LXI總線
2．4．1 LXI的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
2．4．2 LXI總線規(guī)范
2．4．3 LXI儀器系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題2
第3章 虛擬儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)
3．1 可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令（SCPI）
3．1．1 SCPI的目標(biāo)
3．1．2 SCPI儀器模型
3．1．3 SCPI命令句法
3．1．4 常用SCPI命令簡(jiǎn)介
3．1．5 SCPI編程方法
3．2 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）
3．2．1 VISA的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
3．2．2 VISA的現(xiàn)狀
3．2．3 VISA的資源結(jié)構(gòu)
3．2．4 VISA的應(yīng)用
3．3 虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序
3．3．1 VPP儀器驅(qū)動(dòng)程序
3．3．2 IVI儀器驅(qū)動(dòng)程序
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題3
第4章 虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)LabVIEW
4．1 LabVIEW概述
4．1．1 LabVIEW的含義
4．1．2 LabVIEW的特點(diǎn)
4．1．3 LabVIEW的發(fā)展
4．1．4 LabVIEW 2015的安裝與運(yùn)行
4．2 LabVIEW 2015編程環(huán)境
4．2．1 LabVIEW 2015的基本開發(fā)平臺(tái)
4．2．2 LabVIEW 2015的操作選板
4．2．3 LabVIEW 2015的菜單和工具欄
4．2．4 LabVIEW 2015中的數(shù)據(jù)類型
4．3 LabVIEW 2015的初步操作
4．3．1 創(chuàng)建虛擬儀器
4．3．2 調(diào)試虛擬儀器
4．3．3 創(chuàng)建和調(diào)用子VI
4．3．4 虛擬儀器創(chuàng)建舉例――虛擬溫度計(jì)
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題4
第5章 虛擬儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
5．1 程序結(jié)構(gòu)
5．1．1 循環(huán)結(jié)構(gòu)
5．1．2 條件結(jié)構(gòu)
5．1．3 順序結(jié)構(gòu)
5．1．4 事件結(jié)構(gòu)
5．1．5 公式節(jié)點(diǎn)
5．2 字符串、數(shù)組和簇
5．2．1 字符串
5．2．2 數(shù)組
5．2．3 簇
5．3 局部變量和全局變量
5．3．1 局部變量
5．3．2 全局變量
5．4 文件操作
5．4．1 LabVIEW支持的文件類型
5．4．2 文件操作函數(shù)
5．4．3 文件操作舉例
5．5 圖形顯示
5．5．1 波形圖和圖表
5．5．2 XY圖
5．5．3 強(qiáng)度圖和圖表
5．5．4 數(shù)字波形圖
5．5．5 三維圖形
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題5
第6章 虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理
6．1 數(shù)據(jù)采集
6．1．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的含義
6．1．2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6．1．3 數(shù)據(jù)采集卡的選用及產(chǎn)品介紹
6．1．4 數(shù)據(jù)采集卡的安裝配置
6．1．5 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集過(guò)程
6．1．6 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集VI設(shè)計(jì)
6．2 信號(hào)產(chǎn)生
6．2．1 數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生與數(shù)字化頻率的概念
6．2．2 信號(hào)生成
6．2．3 波形生成
6．3 信號(hào)的時(shí)域分析
6．3．1 卷積運(yùn)算
6．3．2 相關(guān)分析
6．3．3 微積分運(yùn)算
6．4 信號(hào)的頻域分析
6．4．1 快速傅里葉變換（FFT）
6．4．2 頻譜分析
6．4．3 頻率響應(yīng)分析
6．4．4 諧波分析
6．5 數(shù)字濾波器
6．5．1 調(diào)用數(shù)字濾波器子程序應(yīng)注意的問(wèn)題
6．5．2 LabVIEW中的數(shù)字濾波器
6．5．3 窗函數(shù)
6．5．4 數(shù)字濾波器應(yīng)用舉例
6．6 曲線擬合
6．6．1 LabVIEW的曲線擬合函數(shù)
6．6．2 曲線擬合舉例
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題6
第7章 虛擬儀器通信技術(shù)
7．1 串行通信
7．1．1 串行通信的概念
7．1．2 串行通信節(jié)點(diǎn)
7．1．3 串行通信應(yīng)用舉例
7．2 網(wǎng)絡(luò)通信
7．2．1 TCP通信
7．2．2 UDP通信
7．2．3 DataSocket通信
7．3 共享變量
7．3．1 創(chuàng)建項(xiàng)目文件
7．3．2 創(chuàng)建共享變量
7．3．3 共享變量的使用
7．3．4 共享變量用于網(wǎng)絡(luò)通信
7．4 IrDA無(wú)線數(shù)字通信
7．4．1 IrDA概述
7．4．2 IrDA節(jié)點(diǎn)
7．4．3 IrDA通信編程舉例
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題7
第8章 虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例
8．1 虛擬儀器的設(shè)計(jì)原則
8．1．1 總體設(shè)計(jì)原則
8．1．2 硬件設(shè)計(jì)的基本原則
8．1．3 軟件設(shè)計(jì)的基本原則
8．2 虛擬儀器的設(shè)計(jì)步驟
8．3 虛擬儀器軟面板設(shè)計(jì)技術(shù)
8．3．1 虛擬儀器軟面板的設(shè)計(jì)思想
8．3．2 虛擬儀器軟面板的設(shè)計(jì)原則
8．4 虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例
8．4．1 虛擬數(shù)字電壓表
8．4．2 虛擬示波器
8．4．3 基于LabVIEW和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
8．4．4 基于NI myDAQ和LabVIEW的音頻信號(hào)處理系統(tǒng)
8．4．5 基于虛擬儀器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考題和習(xí)題8
參考文獻(xiàn)
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