labview第八章

<<LabVIEW入门与虚拟仪器>>教学指南1．课程的性质与任务本课程为测控专业的一门专业课程。

自20世纪90年代以来，在计算机技术的推动下，以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器及测试系统得倒了迅猛发展，使得测量仪器和数据采集系统的设计和实现技术产生了深刻的变化。

虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，融合了测试技术、仪器原理、计算机接口技术以及图形化编程技术，在许多领域有取代传统仪器的趋势，成为当代仪器发展的一个重要方向。

以图形化软件编程方法和集成开发环境为标志的虚拟仪器开发环境是虚拟仪器技术研究的重要内容，也是虚拟仪器技术应用与发展的技术基础。

美国国家仪器公司的创新产品LabVIEW是目前应用最为广泛的虚拟仪器软件开发环境，开设本课程目的，是使学生熟悉图形化编程环境，学习图形化编程语言，掌握G语言编程技术，能够熟炼应用LabVIEW开发虚拟仪器产品，以满足现代测量技术发展的需求。

2．课程与其他课程的联系本课程的前修课为《电子测量》、《智能化仪器》、《微机原理及接口技术》、《C程序设计》、《高等数学》、《数字电路》、《模拟电子电路》等。

3．理论教学内容和要求第一章概述虚拟仪器的基本概念（虚拟仪器的组成及特点）；LabVIEW概述（LabVIEW图形化编程环境和G语言编程基础）。

第二章虚拟仪器的创建与调试VI程序的创建；子VI的创建；VI程序的调试技术。

第三章循环结构与趋势图（Chart）While循环与For循环结构；波形Chart；移位寄存器概念与使用。

第四章 Case结构Sequence结构和公式节点Case（选择）结构及使用；Sequence（顺序）结构及使用；公式节点概念与使用。

第五章数组、簇和曲线图（Graphs）数组的创建和初始化；建立自动索引概念；学习常用数组函数；簇的创建和使用；波形Graphs显示特性；多波形显示；XY Graphs；编程练习。

目录第一章 虚拟仪器及LabVIEW入门１．１ 虚拟仪器概述１．２ LabVIEW是什么？１．３ LabVIEW的运行机制１．３．１ LabVIEW应用程序的构成１．３．２ LabVIEW的操作模板１．４ LabVIEW的初步操作１．４．１ 创建VI和调用子VI１．４．２ 程序调试技术１．４．３ 子VI的建立１．５ 图表（Chart）入门第二章 程序结构２．１ 循环结构２．１．１ While 循环２．１．２ 移位寄存器２．１．３ For循环２．２ 分支结构：Case２．３ 顺序结构和公式节点２．３．１ 顺序结构２．３．２ 公式节点第三章 数据类型：数组、簇和波形（Waveform）３．１ 数组和簇３．２数组的创建及自动索引３．２．１ 创建数组３．２．２ 数组控制对象、常数对象和显示对象３．２．３ 自动索引３．３ 数组功能函数３．４ 什么是多态化（Polymorphism）?３．５ 簇３．５．１ 创建簇控制和显示３．５．２ 使用簇与子VI传递数据３．５．３ 用名称捆绑与分解簇３．５．４ 数组和簇的互换３．６ 波形（Waveform）类型第四章 图形显示４．１ 概述４．２ Graph控件４．３ Chart的独有控件４．４ XY图形控件（XY Graph）４．５ 强度图形控件（Intensity Graph）４．６ 数字波形图控件（Digital Waveform Graph）４．７ 3D图形显示控件（3D Graph）第五章 字符串和文件I/O５．１ 字符串５．２ 文件的输入/输出（I/O）５．２．１ 文件 I/O 功能函数５．２．２ 将数据写入电子表格文件５．３ 数据记录文件（datalog file）第六章 数据采集６．１ 概述６．１．１ 采样定理与抗混叠滤波器６．１．２ 数据采集系统的构成６．１．３ 模入信号类型与连接方式６．１．４ 信号调理６．１．５ 数据采集问题的复杂程度评估６．２ 缓冲与触发６．２．１ 缓冲（Buffers）６．２．２ 触发（Triggering）６．３ 模拟I/O（Analog I/O）６．３．１ 基本概念６．３．２ 简单 Analog I/O６．３．３ 中级Analog I/O６．４ 数字I/O（Digital I/O）６．５ 采样注意事项６．５．１ 采样频率的选择６．５．２６．５．３ 多任务环境６．６ 附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章 信号分析与处理７．１ 概述７．２ 信号的产生７．３ 标准频率７．４ 数字信号处理７．４．１ FFT变换７．４．２ 窗函数７．４．３ 频谱分析７．４．４ 数字滤波７．４．５ 曲线拟合第八章 LabVIEW程序设计技巧８．１局部变量和全局变量８．２ 属性节点８．３ VI选项设置第九章 测量专题９．１ 概述９．１．１ 模入信号类型与连接方式 ９．１．２ 信号调理９．２ 电压测量９．３频率测量９．４ 相位测量９．５ 功率测量９．６ 阻抗测量９．７ 示波器９．８ 波形记录与回放９．９ 元件伏安特性的自动测试９．１０ 扫频仪９．１１ 函数发生器９．１２ 实验数据处理９．１３ 频域分析９．１４ 时域分析第十章 网络与通讯第十一章 仪器控制第一章 虚拟仪器及LabVIEW入门１．1虚拟仪器概述虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。

labvi课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握LabVIEW编程基础，包括数据类型、结构、函数和子VI 的使用。

2. 学生能够运用LabVIEW创建虚拟仪器，进行数据采集、分析、显示与存储。

3. 学生能够理解并运用LabVIEW中的循环结构、条件结构和事件结构进行程序设计。

技能目标：1. 学生能够运用LabVIEW软件进行基本的程序编写和调试。

2. 学生能够独立设计并实现简单的虚拟仪器系统，解决实际问题。

3. 学生通过LabVIEW编程实践，提高逻辑思维和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对科学实验和工程技术的兴趣和热情。

2. 学生通过小组合作完成任务，培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生能够认识到LabVIEW在工程领域的应用价值，激发对相关领域的学习和研究兴趣。

课程性质分析：本课程为信息技术课程，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点分析：学生为初中生，具备一定的计算机操作基础，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要结合实际应用激发学习兴趣。

教学要求：结合课本内容，以实践为导向，注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，培养学生的创新精神和实践能力。

通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到上述目标。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. LabVIEW基础入门：介绍LabVIEW软件的安装与界面认识，学习数据类型、控件、函数和子VI的使用，使学生掌握LabVIEW编程的基本概念。

教材章节：第一章 LabVIEW概述与安装、第二章 数据类型与控件、第三章 函数与子VI。

2. 程序设计：讲解循环结构、条件结构、事件结构等程序设计方法，以及程序调试技巧。

教材章节：第四章 程序结构、第五章 程序调试与优化。

3. 虚拟仪器设计：学习虚拟仪器的创建，包括数据采集、分析、显示与存储等模块的应用。

教材章节：第六章 虚拟仪器设计基础、第七章 数据采集与处理。

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Bundle函数（Cluster 子模板中）
创建簇
• 方法1：在框图程序中使用Bundle 函数（Cluster子模板中）
Bundle函数可以新建簇， 还可在已有簇中添加元素
• 方法2：在前面板放置一个簇的空 框架（Control 模板的Cluster子模 板中的r控件） ，在框架中再 增加簇的元素 。
簇数据操作
• 1、Unbundle分解簇函数 • 2、 Bundle合成簇函数 • 3、 Unbundle By Name 按名称分解簇函数 • 4、 bundle By Name 按名称合成簇函数 • 5、Build Cluster Array 建立簇数组函数 • 6、Index & Bundle Cluster Array 按索引组合簇数组函数 7、簇和数组相互转换Cluster To Array和 Array To Cluster
• 单曲线波形Graph
6.6.4 单曲线和多曲线XY Graph
6.6.3 多曲线波形Graph
例用Graph显示数据并使用分析程序。
• 设计一个VI来测量温度，每隔0.25秒测一次， 共测定10秒。在数据采集过程中，VI将在 波形Chat上实时地显示测量结果。 • 采集过程结束后，在Graph上画出温度数据 曲线及最佳拟合曲线，并算出温度的最大 值，最小值和平均值。 • 注：使用 Demo Thermometer .vi 模拟测 量温度数据。
在前面板放置一个簇的空框架control模板的cluster子模板中的cluster控件在框架中再增加簇的元素簇数据操作簇数据操作name按名称分解簇函数name按名称合成簇函数5buildclusterarray建立簇数组函数bundleclusterarray按索引组合簇数组函数7簇和数组相互转换clusterarray和arraycluster波形数据波形数据定义