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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：0二、 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。课程的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪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
2、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 虚拟仪器概述 LabVIEW是什么？ LabVIEW的运行机制LabVIEW的初步操作 图表（Chart）入门第二章 程序结构 循环结构 分支结构：Case 顺序结构和公式节点第三章 数据类型：数组、簇和波形（Waveform）数组和簇 数组的创建及自动索引数组功能函数什么是多态化（Poly
3、morphism）? 簇波形（Waveform）类型第四章 图形显示 概述 Graph控件 Chart的独有控件 XY图形控件（XY Graph） 强度图形控件（Intensity Graph） 数字波形图控件（Digital Waveform Graph） 3D图形显示控件（3D Graph）第五章 字符串和文件I/O字符串文件的输入/输出（I/O） 数据记录文件（datalog file）第六章 数据采集 概述模入（Analog Input）模出（Analog Output）采样注意事项附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章 信号分析与处理概述信号的产生标准频率 数字信号处理第
4、八章LabVIEW程序设计技巧 局部变量全局变量 属性节点 程序流控制触发与同步第九章 数字IO和计数器 基本知识 数字I/O简介 计数器第十章测量专题四、 上 课及实验地点：西主楼五、 实验室环境共组，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六、 教学方法：讲课（含讨论、讲座）1/3设计实验 2/3七、 选修方法 多数人按正常教学安排进行； 已了解LabVIEW语言的人可直接选择设计选题，进入设计阶段； 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 鼓励学生选择与自己的研究方向相关的设
5、计选题。八、 考核方法 期中检查和质疑 提交设计报告； 演示设计成果； 答辩。九、 参考资料讲义：LabVIEW编程及虚拟仪器设计(电子文档)LabVIEW软件的相关文档。LabVIEW程序设计与应用，扬乐平等，电子工业出版社，2001.7。LabVIEW图形编程，美Gary W.Johnson,Richard Jennings 著，武嘉澍等译， 北京大学出版社2002.4LabVIEW 6I实用教程，美Robert H Bishop 著，乔瑞萍等译， 电子工业出版社2003.1十、 附录：部分设计选题及要求 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
6、有多种波形可选择l 特殊波形：直流电平、用户自定义波形 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。 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。 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。 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。 谐波分析仪功能见计算机上提供的用CVI做的程序例子。 扫频仪功能见计算机上提供的用CVI做的程序例子。 给定对象的自动测试系统例如元件伏安特性的测试。基于声卡的虚拟仪器开发用声卡作为数据采集卡，设计各种实时的虚拟仪器。第三方数据采集卡的LabVIEW驱动程序开发学生自选的、经教师认可的课题。十一、 设计报告要求： 每个题目一份报告，字数3000到5000 报告内容包括功能要求算法说明实验测试记录分析与结论程序说明和程序较好的设计报告和程序将署名收入以后的教材中。
