作者：贾惠芹
页数：359
出版社：机械工业出版社
出版日期：2012
ISBN：9787111389132
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书从虚拟仪器的组成出发，介绍相关的信号采集、总线接口技术、虚拟仪器驱动程序的设计方法以及应用软件开发工具，并且给出基于不同总线、面向多个应用领域的虚拟仪器的设计方案。
全书共分为6章，第1章主要介绍虚拟仪器的相关概念以及构建模型；第2章主要介绍数据采集基础知识，包括采样定理的应用、信号调理方法、信号接入方式等；第3章主要介绍常用的虚拟仪器总线接口，包括PCI总线、GPIB总线、VXI总线、串行总线、GPRS、ZigBee总线、LXI总线等；第4章主要介绍常用的虚拟仪器驱动程序设计标准SPCI、VISA和IVI，同时还介绍虚拟仪器驱动程序的设计方法；第5章主要介绍目前最流行的虚拟仪器的应用软件开发平台LabVIEW的使用方法；第6章主要介绍面向不同用途的虚拟仪器工程应用案例。
本书内容新颖、丰富，论述简洁，提供了多个不同工程应用案例，可作为大专院校教科书，也可作为工程技术人员、科技工作者学习设计虚拟仪器的自学用书。
本书特色
贾惠芹主编的《虚拟仪器设计(普通高等教育十二五规划教材)》一方面可以帮助在校学生系统地学习与虚拟仪器技术相关的基础知识，同时针对工程技术人员，可作为科研项目开发的辅助参考书。本书内容丰富，论述深入浅出，有较强的实用性和可操作性，可供自动化、计算机应用、电子信息、机电一体化、测控技术与仪器等专业的高等院校师生阅读，还可供从事计算机测控系统研发的工程技术人员参考。
目录
作者虚拟仪器设计目录目录
前言
第1章绪论1
11虚拟仪器简介1
111虚拟仪器的概念1
112虚拟仪器的特点2
113虚拟仪器的应用2
114虚拟仪器的形成和发展方向3
12虚拟仪器的基本模型及其分类方法5
121虚拟仪器的基本模型5
122虚拟仪器的分类7
13虚拟仪器应用软件的开发平台7
14虚拟仪器的设计原则和方法8
141虚拟仪器的设计原则8
142虚拟仪器的设计方法9
习题10
第2章数据采集基础知识11
21数据采集系统的概念及其结构11
22输入信号的类型及其检测14
23模拟信号的数字化16
231模拟信号数字化概述16
232采样过程及采样定理17
233量化与量化误差21
234编码25
24信号调理27
241信号调理的基本概念27
242常用信号调理类型27
243信号调理时要注意的五个问题29
25放大器30
251测量放大器32
252隔离放大器35
253可编程增益放大器38
254电荷放大器40
255斩波自稳零放大器41
26多路模拟开关及采样/保持器42
261多路模拟开关42
262采样/保持器43
263采样/保持器的工作原理43
264采样/保持器的类型和主要性能
参数44
265系统采集速度与采样/保持器
的关系47
266采样/保持器使用中应注意的
问题49
27A/D、D/A转换技术51
271A/D转换器的原理51
272D/A转换器的原理53
273A/D和D/A转换器的技术指
标56
274典型D/A转换器与微处理器
的接口56
28数据采集设备57
281数据采集设备的基本构成及
其评价指标57
282多通道的采样方式选择61
283触发原理及触发方式选择61
284缓存63
29信号调理设备与数据采集设备之间
的通信方法63
210被测信号与数据采集设备的连接方
式64
习题67
第3章虚拟仪器总线接口技术68
31总线接口技术简介68
311采用总线技术的必要性68
312总线的概念68
313总线的性能指标70
32GPIB总线接口技术70
321GPIB总线概述70
322GPIB总线的特性70
323GPIB总线的信号定义及数据
传输机制71
324基于GPIB总线的系统结构72
33PCI总线接口技术74
331PCI总线概述74
332PCI总线的特性74
333PCI总线的系统结构75
334PCI总线信号的定义及其数据
传输机制75
335PCI总线接口设计78
336基于PCI总线的系统结构78
34VXI总线接口技术81
341VXI总线概述81
342VXI总线的特性81
343VXI总线的系统结构81
344VXI总线的工作方式和连接
方法82
35PXI总线接口技术85
351PXI总线概述85
352PXI的系统结构86
353PXI系统的组成90
36LXI总线接口技术91
361LXI总线概述91
362LXI总线的特点94
363LXI总线的关键技术95
364LXI总线的系统结构96
37串行总线接口技术97
371串行通信技术简介97
372RS232标准的提出98
373RS485总线的特性101
374USB总线及其在虚拟仪器系统
中的应用101
375IEEE1394总线105
38GPRS参尴叽输技术108
381GPRS概述108
382GPRS的逻辑体系结构110
383GPRS的协议111
384GPRS的主要功能与技术特点111
385GPRS技术在数据采集中的
应用113
39ZigBee个域网传输技术115
391ZigBee技术简介115
392Z睸tack协议栈116
393ZigBee网络分类与网络组建117
310网络化总线技术118
3101网络化总线技术概述118
3102网络化测试系统的分布式
体系结构119
3103网络体系结构与网络协议120
3104网络化虚拟仪器系统的组网
模式124
3105网络化虚拟仪器系统的实现
方法126
311不同总线及其连接方式的选择方
法129
习题130
第4章虚拟仪器驱动程序的设计方
法132
41虚拟仪器驱动程序的概念132
411虚拟仪器系统中引入驱动程序
的必要性132
412虚拟仪器驱动程序的定义132
413虚拟仪器驱动程序的发展历史133
42SCPI的使用方法134
421SCPI仪器模型134
422SCPI命令句法135
423常用SCPI命令简介138
43VISA标准及其使用方法140
431VISA体系结构140
432VXI Plug&Play与VISA141
433VISA的结构142
434VISA函数144
435利用VISA函数操作仪器的步
骤147
436基于VISA库函数的驱动程序
的设计方法147
44IVI体系结构及其应用方法155
441IVI体系结构155
442IVI驱动程序的特点157
443IVI的互换原理157
444IVI睠OM仪器驱动程序的体系
结构158
445IVI睠OM仪器驱动程序的设计
流程162
习题169
第5章虚拟仪器应用软件开发平台
LabVIEW介绍170
51LabVIEW概述170
511LabVIEW的概念与创新170
512LabVIEW的特点172
513LabVIEW的应用172
52LabVIEW程序的组成173
521LabVIEW的前面板173
522流程框图173
523LabVIEW的操作模板175
524LabVIEW的程序运行方式179
53VI的创建、运行方法179
531VI的创建与运行179
532VI的编辑180
533子VI的创建与调用181
534VI的层次结构185
54VI的调试方法186
541查找错误的方法186
542设置执行程序高亮运行186
543断点设置与单步执行187
544探针工具187
55数据表达187
551数据类型介绍187
552数据类型的区分方法188
553数值188
554布尔量192
555数组194
556簇198
557字符串201
558局部变量210
559全局变量212
56程序结构214
561循环结构214
562选择结构221
563顺序结构222
564事件结构224
565公式节点227
57文件操作227
571LabVIEW支持的文件类型228
572构建路径的方法228
573文件输入/输出操作229
58菜单的设计235
59动态调用VI的方法237
510动态链接库函数的调用方法240
511LabVIEW与其他应用程序的接口245
5111ActiveX技术的应用246
5112ActiveX控件的调用过程246
5113ActiveX文档249
5114ActiveX自动化250
5115LabVIEW与Windows的链接252
5116LabVIEW与数据库的链接257
512网络通信268
5121DataSocket技术268
5122Web发布和远程面板技术272
513制作安装程序的方法279
5131生成可执行文件279
5132制作安装程序289
习题289
第6章虚拟仪器的工程应用案例291
61虚拟仪器应用软件的设计流程291
611软件工程的基本概念291
612软件的基本开发模型291
613界面和程序设计方法介绍294
614虚拟仪器系统的总体设计方法295
615虚拟仪器软面板的设计297
62基于C/S模式的测控装备故障诊断
系统299
621系统需求分析299
622系统总体设计300
623运行结果302
63基于B/S模式的网络测控实验室303
631系统需求分析303
632系统总体设计303
633运行结果305
64基于PXI总线的CPU模块调试测试
设备306
641系统需求分析306
642系统总体设计307
643运行结果308
65基于C/S模式的远程测控系统310
651系统需求分析310
652系统总体设计310
653运行结果313
66天线远场测试系统314
661系统需求分析314
662系统总体设计314
663运行结果316
67基于以太网的结构热强度测试系统318
671系统需求分析318
672系统总体设计318
673运行结果322
68基于PCI总线的多通道数据记录仪324
681系统需求分析324
682系统总体设计324
683运行结果325
69基于ZigBee的温湿度监测系统327
691系统需求分析327
692系统总体设计327
693运行结果332
610基于ZigBee的车辆定位系统333
6101系统需求分析333
6102系统总体设计334
6103运行结果336
611基于LXI总线的便携式多功能测
试仪336
6111系统需求分析336
6112系统总体设计337
6113运行结果337
612基于串行总线的环境参数监控系
统341
6121系统需求分析341
6122系统总体设计341
6123运行结果343
613基于信息网的烟厂能源计量系统344
6131系统需求分析344
6132系统总体设计344
6133运行结果347
614GIS在人员定位软件中的实现方
法348
6141系统需求分析348
6142系统总体设计348
6143运行结果351
615基于LXI总线的通用电缆测试仪351
6151系统需求分析351
6152系统总体设计352
6153运行结果353
616基于GPIB总线的EMC测试系
统355
6161系统需求分析355
6162系统总体设计355
6163运行结果358
习题359
参考文献360
前言
第1章绪论1
11虚拟仪器简介1
111虚拟仪器的概念1
112虚拟仪器的特点2
113虚拟仪器的应用2
114虚拟仪器的形成和发展方向3
12虚拟仪器的基本模型及其分类方法5
121虚拟仪器的基本模型5
122虚拟仪器的分类7
13虚拟仪器应用软件的开发平台7
14虚拟仪器的设计原则和方法8
141虚拟仪器的设计原则8
142虚拟仪器的设计方法9
习题10
第2章数据采集基础知识11
21数据采集系统的概念及其结构11
22输入信号的类型及其检测14
23模拟信号的数字化16
231模拟信号数字化概述16
232采样过程及采样定理17
233量化与量化误差21
234编码25
24信号调理27
241信号调理的基本概念27
242常用信号调理类型27
243信号调理时要注意的五个问题29
25放大器30
251测量放大器32
252隔离放大器35
253可编程增益放大器38
254电荷放大器40
255斩波自稳零放大器41
26多路模拟开关及采样/保持器42
261多路模拟开关42
262采样/保持器43
263采样/保持器的工作原理43
264采样/保持器的类型和主要性能
参数44
265系统采集速度与采样/保持器
的关系47
266采样/保持器使用中应注意的
问题49
27A/D、D/A转换技术51
271A/D转换器的原理51
272D/A转换器的原理53
273A/D和D/A转换器的技术指
标56
274典型D/A转换器与微处理器
的接口56
28数据采集设备57
281数据采集设备的基本构成及
其评价指标57
282多通道的采样方式选择61
283触发原理及触发方式选择61
284缓存63
29信号调理设备与数据采集设备之间
的通信方法63
210被测信号与数据采集设备的连接方
式64
习题67
第3章虚拟仪器总线接口技术68
31总线接口技术简介68
311采用总线技术的必要性68
312总线的概念68
313总线的性能指标70
32GPIB总线接口技术70
321GPIB总线概述70
322GPIB总线的特性70
323GPIB总线的信号定义及数据
传输机制71
324基于GPIB总线的系统结构72
33PCI总线接口技术74
331PCI总线概述74
332PCI总线的特性74
333PCI总线的系统结构75
334PCI总线信号的定义及其数据
传输机制75
335PCI总线接口设计78
336基于PCI总线的系统结构78
34VXI总线接口技术81
341VXI总线概述81
342VXI总线的特性81
343VXI总线的系统结构81
344VXI总线的工作方式和连接
方法82
35PXI总线接口技术85
351PXI总线概述85
352PXI的系统结构86
353PXI系统的组成90
36LXI总线接口技术91
361LXI总线概述91
362LXI总线的特点94
363LXI总线的关键技术95
364LXI总线的系统结构96
37串行总线接口技术97
371串行通信技术简介97
372RS232标准的提出98
373RS485总线的特性101
374USB总线及其在虚拟仪器系统
中的应用101
375IEEE1394总线105
38GPRS参尴叽输技术108
381GPRS概述108
382GPRS的逻辑体系结构110
383GPRS的协议111
384GPRS的主要功能与技术特点111
385GPRS技术在数据采集中的
应用113
39ZigBee个域网传输技术115
391ZigBee技术简介115
392Z睸tack协议栈116
393ZigBee网络分类与网络组建117
310网络化总线技术118
3101网络化总线技术概述118
3102网络化测试系统的分布式
体系结构119
3103网络体系结构与网络协议120
3104网络化虚拟仪器系统的组网
模式124
3105网络化虚拟仪器系统的实现
方法126
311不同总线及其连接方式的选择方
法129
习题130
第4章虚拟仪器驱动程序的设计方
法132
41虚拟仪器驱动程序的概念132
411虚拟仪器系统中引入驱动程序
的必要性132
412虚拟仪器驱动程序的定义132
413虚拟仪器驱动程序的发展历史133
42SCPI的使用方法134
421SCPI仪器模型134
422SCPI命令句法135
423常用SCPI命令简介138
43VISA标准及其使用方法140
431VISA体系结构140
432VXI Plug&Play与VISA141
433VISA的结构142
434VISA函数144
435利用VISA函数操作仪器的步
骤147
436基于VISA库函数的驱动程序
的设计方法147
44IVI体系结构及其应用方法155
441IVI体系结构155
442IVI驱动程序的特点157
443IVI的互换原理157
444IVI睠OM仪器驱动程序的体系
结构158
445IVI睠OM仪器驱动程序的设计
流程162
习题169
第5章虚拟仪器应用软件开发平台
LabVIEW介绍170
51LabVIEW概述170
511LabVIEW的概念与创新170
512LabVIEW的特点172
513LabVIEW的应用172
52LabVIEW程序的组成173
521LabVIEW的前面板173
522流程框图173
523LabVIEW的操作模板175
524LabVIEW的程序运行方式179
53VI的创建、运行方法179
531VI的创建与运行179
532VI的编辑180
533子VI的创建与调用181
534VI的层次结构185
54VI的调试方法186
541查找错误的方法186
542设置执行程序高亮运行186
543断点设置与单步执行187
544探针工具187
55数据表达187
551数据类型介绍187
552数据类型的区分方法188
553数值188
554布尔量192
555数组194
556簇198
557字符串201
558局部变量210
559全局变量212
56程序结构214
561循环结构214
562选择结构221
563顺序结构222
564事件结构224
565公式节点227
57文件操作227
571LabVIEW支持的文件类型228
572构建路径的方法228
573文件输入/输出操作229
58菜单的设计235
59动态调用VI的方法237
510动态链接库函数的调用方法240
511LabVIEW与其他应用程序的接口245
5111ActiveX技术的应用246
5112ActiveX控件的调用过程246
5113ActiveX文档249
5114ActiveX自动化250
5115LabVIEW与Windows的链接252
5116LabVIEW与数据库的链接257
512网络通信268
5121DataSocket技术268
5122Web发布和远程面板技术272
513制作安装程序的方法279
5131生成可执行文件279
5132制作安装程序289
习题289
第6章虚拟仪器的工程应用案例291
61虚拟仪器应用软件的设计流程291
611软件工程的基本概念291
612软件的基本开发模型291
613界面和程序设计方法介绍294
614虚拟仪器系统的总体设计方法295
615虚拟仪器软面板的设计297
62基于C/S模式的测控装备故障诊断
系统299
621系统需求分析299
622系统总体设计300
623运行结果302
63基于B/S模式的网络测控实验室303
631系统需求分析303
632系统总体设计303
633运行结果305
64基于PXI总线的CPU模块调试测试
设备306
641系统需求分析306
642系统总体设计307
643运行结果308
65基于C/S模式的远程测控系统310
651系统需求分析310
652系统总体设计310
653运行结果313
66天线远场测试系统314
661系统需求分析314
662系统总体设计314
663运行结果316
67基于以太网的结构热强度测试系统318
671系统需求分析318
672系统总体设计318
673运行结果322
68基于PCI总线的多通道数据记录仪324
681系统需求分析324
682系统总体设计324
683运行结果325
69基于ZigBee的温湿度监测系统327
691系统需求分析327
692系统总体设计327
693运行结果332
610基于ZigBee的车辆定位系统333
6101系统需求分析333
6102系统总体设计334
6103运行结果336
611基于LXI总线的便携式多功能测
试仪336
6111系统需求分析336
6112系统总体设计337
6113运行结果337
612基于串行总线的环境参数监控系
统341
6121系统需求分析341
6122系统总体设计341
6123运行结果343
613基于信息网的烟厂能源计量系统344
6131系统需求分析344
6132系统总体设计344
6133运行结果347
614GIS在人员定位软件中的实现方
法348
6141系统需求分析348
6142系统总体设计348
6143运行结果351
615基于LXI总线的通用电缆测试仪351
6151系统需求分析351
6152系统总体设计352
6153运行结果353
616基于GPIB总线的EMC测试系
统355
6161系统需求分析355
6162系统总体设计355
6163运行结果358
习题359
参考文献360
