《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明.doc

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1、《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明一、概要课程编号：80220142　　　　开设学期：　春季　对象：全校研究生　　　　　人数：３0二、课程内容虚拟仪器是当前仪器与测量发展的一个重要方向，它为各学科提供了一个通用的测量及仪器的设计研究环境，同时它也是学生多门理论课程融合、理论与实践结合的一个很好的环节。LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具。本课程将介绍虚拟仪器的概况，LabVIEW语言、数据采集和虚拟仪器设计。课程２／３的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪

2、器或数据采集系统的设计。学生所完成的设计成果及技术文档是评定成绩的主要依据。鼓励学生在设计过程中的创造性工作。该课程的教学在虚拟仪器实验室进行，每个实验组都配备NI公司的数据采集卡、LabVIEW开发环境及必要的外部设备。学生可以带自选的设计选题参加。课程面向全校各系学生开设。选修该课的学生应当有计算机、数据采集、电工电子和信号处理以及各自研究方向有关测试技术的的基本知识。三、教学大纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门１．１虚拟仪器概述１．２LabVIEW是什么？１．３LabVIEW的运行机制１．４　

3、LabVIEW的初步操作１．５　图表（Chart）入门第二章程序结构２．１循环结构２．２分支结构：Case２．３顺序结构和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３．３　数组功能函数３．４　什么是多态化（Polymorphism）?３．５　簇３．６　波形（Waveform）类型第一章图形显示４．１概述４．２Graph控件４．３Chart的独有控件４．４XY图形控件（XYGraph）４．５强度图形控件（IntensityGraph）４．６数字波

4、形图控件（DigitalWaveformGraph）４．７3D图形显示控件（3DGraph）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）５．３数据记录文件（datalogfile）第六章数据采集６．１概述６．２　模入（AnalogInput）６．３　模出（AnalogOutput）６．４　采样注意事项６．５　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数字信号处理第八章LabVIEW程序设计技巧８．１　

5、局部变量８．２　全局变量８．３　属性节点８．４　程序流控制８．５　触发与同步第九章数字IO和计数器９．１　基本知识９．２　数字I/O简介９．３计数器第十章　测量专题一、上课及实验地点：西主楼１－３０１二、实验室环境共１７组，每组提供：计算机一台，其中配有NI公司MIO-16E-4采集卡一块，LabVIEW等语言。信号调理箱一个电工实验箱一个数据采集实验箱一个　三、教学方法：讲课（含讨论、讲座）1/3　　　　　　　　　设计实验2/3四、选修方法１．多数人按正常教学安排进行；２．已了解LabVIEW语言的

6、人可直接选择设计选题，进入设计阶段；３．自己有实验环境和适当选题的的人可以在自己的实验室进行设计４．鼓励学生选择与自己的研究方向相关的设计选题。五、考核方法１．期中检查和质疑２．提交设计报告；３．演示设计成果；４．答辩。六、参考资料１．讲义：《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》(电子文档)２．LabVIEW软件的相关文档。３．《LabVIEW程序设计与应用》，扬乐平等，电子工业出版社，2001.7。４．《LabVIEW图形编程》，［美］GaryW.Johnson,RichardJennings著，武嘉

7、澍等译，北京大学出版社　2002.4５．《LabVIEW6I实用教程》，［美］RobertHBishop著，乔瑞萍等译，电子工业出版社　2003.1七、附录：部分设计选题及要求１．函数发生器l可调整幅值、相位、频率；调整后无须重新启动；l可在波形上迭加噪声l有多种波形可选择l特殊波形：直流电平、用户自定义波形２．双正弦波函数发生器利用两个DA端口，输出两个频率、幅值相同，但其相位差可调的正弦波信号，也可在波形上迭加噪声。１．频率、相位计l基于数字IO口的频率、相位计。l基于FFT的的频率、相位计。l基

8、于相关积分方法的相位测量。需要讨论频率、谐波、噪声等对测量的影响。２．数字示波器设计一个两通道的数字示波器，功能可模仿现有的示波器。要求含频域分析、数据存储，存储数据回放等功能。３．录波仪动态监视一个电路的过渡过程，扑捉电压发生跳变时的波形，包括存储与回放。典型的测量对象有积分电路和微分电路。４．谐波分析仪功能见计算机上提供的用CVI做的程序例子。５．扫频仪功能见计算机上提供的用CVI做的程序例子。６．给定对象的自动测试系统例如元件伏安特性的测试。９．基