电子工业出版社：《LabVIEW大学实用教程》参考书籍（PDF电子版）LabVIEW大学实用教程（第三版，[美] Jeffrey Travis、Jim Kring）LabVIEW for Everyone：Graphical Programming Made Easy and Fun, Third Edition.pdf_大学文库

2001年7月间，电子工业出版社的领导同志邀请各高校十几位通信领域方面的老师，商量引进国外教材问题。与会同志对出版社提出的计划十分赞同，大家认为，这对我国通信事业，特别是对高等院校通信学科的教学工作会很有好处。教材建设是高校教学建设的主要内容之一。编写、出版一本好的教材，意味着开设了一门好的课程，甚至可能预示着一个崭新学科的诞生。20世纪40年代MT林肯实验室出版的一套28本雷达丛书，对近代电子学科，特别是对雷达技术的推动作用，就是一个很好的例子我国领导部门对教材建设一直非常重视。20世纪80年代，在原教委教材编审委员会的领导下汇集了高等院校几百位富有教学经验的专家，编写、出版了一大批教林：很多院校还根据学校的特点和需要，陆续编写了大量的讲义和参考书。这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来随着教学改革的不断深人和科学技术的飞速进步，有的教材内容已比较陈旧、落后，难以适应教学的要求，特别是在电子学和通信技术发展神速、可以讲是日新月异的今天，如何适应这种情况，更是个必须认真考虑的问题。解决这个问题，除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科书外引进和出版一些国外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进一批英文原版教材，是会有好处的一年多来，电子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了一个“国外电子与通信教材系列项目组，选派了富有经验的业务骨干负责有关工作，收集了230余种通信教材和参考书的详细资料调来了100余种原版教材样书，依靠由20余位专家组成的出版委员会，从中精选了40多种，内容丰富，覆盖了电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等方面，既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书，也可作为有关专业人员的参考材料。此外这批教材，有的翻译为中文，还有部分教材直接影印出版，以供教师用英语直接授课。希望这些教材的引进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。在这里，我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负责、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度，充分体现了中国教育工作者和出版工作者的良好美德。随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步，对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。我想，无论如何，要做好引进国外教材的工作，一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同既要注意科学性、学术性，也要重视可读性，要深人浅出，便于读者自学；引进的教材要适应高权教学改革的需要，针对目前一些教材内容较为陈旧的问题，有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书；要与国内出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例我们努力使这套教材能尽量满足上述要求，希望它们能放在学生们的课桌上，发挥一定的作用。最后，预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功，为我国电子与通信教学和通信产业的发展培土施肥。也恳切希望读者能对这些书籍的不足之处，特别是翻译中存在的问题，提出意见和建议，以便再版时更正。中国工程院院士、清华大学教授 “国外电子与通信教材系列”出版委员会主任 3

出版说明进人21世纪以来，我国信息产业在生产和科研方面都大大加快了发展速度，并已成为国民经济发展的支柱产业之一。但是，与世界上其他信息产业发达的国家相比，我国在技术开发、教育培训等方面都还存在着较大的差距。特别是在加人wTO后的今天，我国信息产业面临着国外竞争对手的严峻挑战。作为我国信息产业的专业科技出版社，我们始终关注着全球电子信息技术的发展方向，始终把引进国外优秀电子与通信信息技术教材和专业书籍放在我们工作的重要位置上。在2000年至2001 年间，我社先后从世界著名出版公司引进出版了40余种教材，形成了一套“国外计算机科学教材系列”，在全国高校以及科研部门中受到了欢迎和好评，得到了计算机领域的广大教师与科研工作者的充分肯定。引进和出版一些国外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进一批英文原版教材，将有助于我国信息产业培养具有国际竞争能力的技术人才，也将有助于我国国内在电子与通信教学工作中攀握和跟踪国际发展水平。根据国内信息产业的现状、教育部《关于“十五”期间普通高等教育教材建设与改革的意见》的指示精神以及高等院校老师们反映的各种意见，我们决定引进“国外电子与通信教材系列”，并随后开展了大量准备工作。此次引进的国外电子与通信教材均来自国际著名出版商，其中影印教材约占一半。教材内容涉及的学科方向包括电路理论与应用、信号与系统、数信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等，其中既有本科专业课程教材，也有研究生课程教材，以适应不同院系、不同专业、不同层次的师生对教材的需求，广大师生可自由选择和自由组合使用。我们还将与国外出版商一起，陆续推出一些教材的教学支持资料，为授课教师提供帮助。此外，“国外电子与通信教材系列”的引进和出版工作得到了教育部高等教育司的大力支持和帮助，其中的部分引进教材已通过“教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导委员会的审核，并得到教育部高等教育司的批准，纳人了“教育部高等教育司推荐一国外优秀信息科学与技术系列教学用书”。为做好该系列教材的翻译工作，我们聘请了清华大学、北京大学、北京邮电大学、南京邮电大学、东南大学、西安交通大学、天津大学、西安电子科技大学、电子科技大学、中山大学、哈尔滨工业大学、西南交通大学等著名高校的教授和骨干教师参与教材的翻译和审校工作。许多教授在国内电子与通信专业领域享有较高的声望，具有丰富的教学经验，他们的渊博学识从根本上保证了教材的翻译质量和专业学术方面的严密与准确。我们在此对他们的辛勤工作与贡献表示衷心的感谢。此外，对于编辑的选择，我们达到了专业对口：对于从英文原书中发现的错误，我们通过与作者联络、从网上下载物误表等方式，逐一进行了修订：同时，我们对审校、排版、印制质量进行了严格把关今后，我们将进一步加强同各高校教师的密切关系，努力引进更多的国外优秀教材和教学参考书为我国由子与通信教材达到什界先讲水平而察力。由干我们对园内外由子与桶信教育的发展仍存在一些认识上的不足，在选题、翻译、出版等方面的工作中还有许多需要改进的地方，恳请广大师生和读者提出批评及建议。电子工业出版社 4

教材出版委员会主任吴佑寿中国工程院院士、清华大学教授副主任林金桐北京邮电大学校长、教授、博士生导师杨干里总参通信部刷部长，中国电子学会会士、副理事长中国通信学会常务理事、博士生导师委员林孝康清华大学教授、博士生导师、电子工程系副主任、通信与微波研究所所长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员徐安士北京大学教授、博士生导师、电子学系主任樊昌信西安电子科技大学教授、博士生导师中国通信学会理事、EEE会十程时听东南大学教授、博士生导师郁道银天津大学副校长、教授、博土生导师教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员阮秋琦北京交诵大学勒授域十生导而计算机与信息技术学院院长、信息科学研究所所长国务院学位委员会学科评议组成员张晓材北京航空航天大学教授、博士生导师、电子信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会副主任委员中国电子学会常务理事郑宝玉南京邮电大学副校长、教授、博士生导师教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员朱世华西安交通大学副校长、教授、博士生导师教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会副主任委员彭启踪电子科技大学教授、博士生导师、通信与信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会委员毛军发上海交通大学教授、博士生导师、电子信息与电气工程学院副院长教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员赵尔沅北京邮电大学教授、《中国邮电高校学报（英文版）》编委会主任钟允若原邮电科学研究院副院长、总工程师刘彩中国通信学会副理事长兼秘书长，教授级高工信息产业部通信科技委副主任杜振民电子工业出版社原副社长王志功东南大学教授、博士生导师、射频与光电集成电路研究所所长教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会主任委员张中兆哈尔滨工业大学教授、博士生导师、电子与信息技术研究院院长范平志西南交通大学教授、博士生导师、信息科学与技术学院院长 5

前言 LabVIEW是一种图形化编程语言，作为数据采集和仪器控制软件的标准被广泛应用于工业界学术界和研究性实验室。LabVIEW是功能强大、灵活的多平台仪器和分析软件系统 -LabVIEW 可以运行于Windows,.Mac OS X和Linux系统上。LabVIEW还可以运行在PDA(PalmOS,PocketPC 或WindowsCE设备人实时平台上，甚至可以将LabVIEW程序嵌入到FPGA芯片和32位徽处理器中。创建自己的LabVIEW程序或虚拟仪器(VI)是很容易的。LabVIEW的直观用户界面使得编写和使用程序变得今人激动日有趣！ LabVIEW来源于传统设计语言的顺序特性并以易用的图形化设计环境为特色，包括数据采集 (DAQ人数据分析、结果显示等必需的所有工具。使用图形化设计语言，也称为G语言，可以采用能编译成机器代码的图形框图编程。无数完美的科学和工程应用软件证明，LabVIEW有助于在很短的时间内解决多种问题，并毫无疑问地可以写出“传统的”代码。超越实验室 LabVIEW已经讲入糖拟仪器应用的广泛领域，很难说清楚它始于何处。正如其名字所暗示的那样，它来源于实验室并且仍然流行于多种实验室从世界各地主要的研究所和开发实验室，到多行业的研发实验室、全世界各大学的教学实验室，特别是电子与机械工程和物理学科。 LabVIEW的推广在很多方向超出了实验室范围一向上（航天飞机入向下（海军潜艇）和世界各地（从北海的油井到新西兰的工厂）。采用最新的Internet功能，LabVIEW应用软件不仅可物理地配置到很多地方，也可以虚拟地应用于网络应用软件。越来越多的人创建基于网站的控制或监视LabVIEW应用软件系统，实现远程访问并立刻得到实验室所发生的即时信息。虚拟仪器系统以其在硬件和开发时间方面的低成本和其极大的灵活性而闻名。虚拟仪器的扩展世界也许描述LabVIEW应用软件的扩展（或增强）的最好方法就是对其进行概括总结。很多场合都需要某些测量对于烤炉、冷库、温室、绝对无尘室或液体容器，一般要测量其温度。除温度之外，用户还要测量压力、应力、位移、应变、PH值等。事实上任何地方都可以使用个人计算机。 LabVIEW推动了PC和测量仪器的结合，这不仅仅是因为它容易使用，还因为它带来了很多功能，包括分析和显示测量结果、根据需要进行全球范传输等在测量和分析之后，下一个逻辑步骤一般是根据结果改变（控制）某个目标。例如，先测量温度，然后点燃炉子或打开冷却器。LabVIEW很容易做到这些，监测和控制正是LabVIEW的强项。有时是直接监测和控制，有时通过与可编程逻辑控制器(PLC)通信进行，这一般被称为数据采集与监视控制系统(SCADA)。应用案例 LabVIEW的一些应用案例如下：

●榄拟心跳动。 ●控制冰淇淋的制作过程。 ●探测航天飞机的氢气泄漏 ●监测幼小鸵鸟的进食方式。 ●动力系统建模以分析动力特性 ●测量实验室训练老鼠的物理效果 ●伺服电机和步进电机的运动控制。 ●计算机和其他电子设备中的电路板测试 ●虚拟现实系统中的仿真运动。 ●允许通过网络远程导航氨气飞艇并反馈信息， ●为TPS报告自动产生封面表格。本书目标本书的目的在于帮助读者快速启动并容易地运行LabVIEW,使读者最终成为LabVIEW的开发专家。本书通过附加示例和练习，示范了如何获得关于LbV正W的其他信息资源的技巧，并给出了LabVIEW应用软件的特性描述。用户可以打开、检查、使用并修改附带光盘中的任何程序，也可以在htp:/labviewforeveryone.com网站上获得更新的实例、练习、勘误表和其他相关资源与信息。光盘也附有用于Windows的LabVIEW8.0评估版，在30天评估期内评估版与商业版有着完全相同的功能。用户也可以从http:/lmi.com/labview网站上下载最新的LabVIEW评估版。本书希望读者拥有计算机操作系统方面的基本知识。如果没有太多计算机经验，读者应该花点时间去熟悉自己的计算机。例如，读者应该知道如何进入菜单、打开并保存文件、备份磁盘和使用鼠标。若有使用其他语言(C,Java,FORTRAN等)的编程经验，则更有帮助，但对使用LabVIEW 来说这不是必需的。在通读本书并做完所有的练习后，读者应该能轻易地完成如下工作： ●编写LabVIEW程序，调用虚拟仪器或VM。 ●使用各种调试技术。 ●使用内置的LabVIEw函数和VI ●创建并保存自己的V1,以作为子V1或子程序使用。 ●设计定制的图形化用户界面(GUI)。 ●以文件方式保存数据并在图表或图形中显示。 ●使用DAO插件板创建应用程序。使用内置分析函数处理数据。 ●优化所编写LabVIEW程序的速度和性能。 ●使用状态机和事件结构等先进技术。 ●使用LabVIEW的内置web服务器和远程面板特性，控制自己的V,并通过Intemet或在网络上发布数据。 ●使用LabVIEW创建自己的仪器应用程序。本书可帮助读者使用LbV正W快速开发自己的仪器和分析应用程序。全书分为两大部分：基础知识和高级主题。基本知识部分包括九章，讲授LabVIEW的基础编程。高级主题部分包括八章， 8

以进一步拓展读者的技能，并介绍有用的编程技巧和优化策略。建议用户先学习第一部分以掌握基础知识，然后在时间较紧的情况下，在高级部分可以直接跳到想要学习的部分。在这两部分中，为方便学习，各章有特定的结构，如下所列 ●综述、目标和关键术语描述涵盖本章的主要概念。 ●正文部分讨论特定主题。 ●在练习部分进一步讨论补充信息。小结总结章节中讲授的重要概念和技巧。 ●许多章节的附加练习部分用新的预材提供再多的练习基础知识第1章介绍LabVIEW并时论LabVIEW的特性和用涂第2章给出虚拟仪器的总体概念，使用LabVIEW执行数据采集、GPIB、串行端口通信和数据分析。第3章介绍LabVIEW环境，包括LabVIEW Project Explorer、虚拟仪器(VI)的实质部分、帮助窗口、菜单、工具、选项卡和子VL 第4章和第5章介绍LabVIEW的基础编程使用控件和指示器（例如数值、布尔量和字符申方连线、创建、编辑、调试和保存VI;创建子V;保存结果。了解为什么LabVIEW被认为是数据流第程语言。第6章描述LabVIEW的基础编程结构：While循环、For循环、移位寄存器、Case结构、顺序结构和公式节点。讲述怎样在程序中加人定时器，介绍如何使用易用的框架联合While循环和Cas© 结构建立可扩展的应用程序。第7章学习怎样在程序中使用两个重要的数据结构数组和簇，探索LabVIEW操作数组和簇的内置函数。此外，还将讲授LabVIEW中的错误簇和如何执行恰当的错误处理。第8章详述LabVIEW中各种可用的图表和图形，并讲授如何使用它们来生动直观地显示数据同时也将介绍波形、时间截和动态数据类型。第9章讨论字符串数据类型、字符串函数和表。学习怎样分解字符串，使用规则的表达式句法讨论怎样把数据写入文件和从文件中读取数据，使用LabVIEW的简单文件IOV 高级主题第10章讲述一些信号、数据采集及模拟和数字/0方面的理论知识，介绍一些硬件知识及些在仪器中很有用的通用缩写词。第10章还将讨论用于数据采集的Measurement&Automation Explorer(MAX)软件安装，以及配置NM-DAQmx设备。第11章以第10章学习的数据采集为基础，讲述怎样在LabVIEW中使用DAQmx VI进行数据采集。我们将学习LabVIEW中易用且功能强大的DAQmx任务，同时做一些练习以读写模拟量数据和数字量数据。本章后面提供一些关于数据采集应用的高级模板，如数据流文件访问或触发采集。第12章讨论怎样在LabVIEW中使用外部仪器。我们将学习有关GPB、串行端口、以太网和其他类型仪器的接口，以及怎样使用LabVIEW的VISA框架方便地与它们通信。第13章包括一些重要的特性，如局部和全局变量、属性节点、调用节点和功能强大的用于事件驱动的事件结构，还将学习到有关状态机和队列消息处理器的应用框架、消息和同步函数：队列、 49

通告程序、信号量、聚集和并发事件。还将介绍更多的LabVIEW GUI组件，如树、子面板、图形和语音等。第14章讨论更多的文件/O,说明怎样使用二进制文件及配置文件，以及高级文本文件函数。读者将会明白怎样同时读取和产生外部代码模块如DLL和共享库。第15章展示如何使用VI设置选项配置VI的行为和外观。学习功能强大的VⅥServer,以及怎样才能动态地控制LabVIEW、VI和控件。还将介绍LabVIEW的实用工具，如查找功能和VⅥ的层次窗口。第16章介绍LabVIEW的连接功能，如在网络上显示、通过网络远程控制VL、通过共享变量方式共享数据、联网和报告生成。第17章给出LabVIEW的一些编程风格和一些新的提示，如怎样通过导入图片或使用控件编辑器，为应用程序添加定制外观。第17章描述一些好的编程技巧，使用它们可以使程序运行更快、占用更少的内存、更容易地转问其他平台，提高总体执行效率。附录A中可以找到光盘中所包含文件的概要和描述、用于安装LabVIEW评估版的高级指导以及本书讨论到的示例和练习。附录B介绍NI公司和第三方提供的附加工具包，以增强LabVIEW的功能。附录C介绍免费的软件和OpenG组织，它为LabVIEW协作开发附加工具包附录D介绍LabVIEW中的面向对象程序设计技术，包括以往的LabVIEW面向对象编程和些新出现的观点附录E包括各种LabVIEW资源的链接，如用户组、论坛和各种其他在线的LabVIEW资源。附录F介绍LabVIEW开发者资格认证考试，怎样准备，以及认证的好处。书末附有术语表。本书的习惯用法介绍如下。粗体字粗体字表示VⅥ名字、函数名字、菜单、菜单项和选项卡。此外，还用粗体字注释VI的输入和输出，例如“从TCP Functions板上选择TCP Read”。斜体字斜体字表示强调、交叉引用、对关键术语或概念的介绍。例如，“control reference 是一个指向LabVIEW控件或指示器的对象，可以管理其属性。” 等宽字体等宽字体表示的是使用键盘输人的文字或字符，还可以表示文件和路径。代码部分、编程示例、句法示例、消息和计算机自动显示在屏幕上的响应信息以这种字体显示。例如“在文本框中，输人c:data\datafile.txt作为文件名”。注意标记需要特别注意的信息。警告标记常见的缺陷，或需要注意以防出现问题的特殊信息。提示引起读者注意，可以使用提示使得操作更高效。当我们看到该图标时，表示要讨论的主题是LabVIEW开发者资格认证(Certified LabVIEW Developer,.CLD)考试主题。如果想要通过CLD考试，请多关注！附录F中提供有关认证程序、认证好处、怎样学习以及参加考试的预期等方面的详细信息。在第6章，将会介绍LabVIEW的Express技术，它为通用任务提供可配置的自动编程。该图标表示此处参照Express Technology主题部分。 ·10