本书作为LabVIEW的应用进阶书，重点讲述LabVIEW DAQmx数据采集的编程与应用。书中对LabVIEW的基础知识仅作简要的介绍，重点讲解LabVIEW DAQmx编程和工程应用。

本书以LabVIEW的中文版本2013为蓝本，以DAQmx数据采集与仪器控制为重点进行编写，主要包括4部分内容： 第1部分为LabVIEW 2013的编程基础篇，以实例讲解为主，包括第1～3章； 第2部分为DAQmx数据采集篇，从DAQmx编程基础和DAQmx扩展应用两个方面进行深入讲解，还涵盖数据处理及信号分析部分的内容，包括第4～7章； 第3部分为LabVIEW仪器控制篇，从仪器控制基础和仪器控制实践两个方面进行阐述，包括第8章和第9章； 第4部分为LabVIEW 实验教程以及DAQmx和仪器控制的工程应用实例，包括第10～17章,第17章以一个重点工程项目为例贯穿始终。本书中各章用到的范例文件及相关的参考资料可通过前言中的二维码下载。

本书可作为高等院校仪器仪表类、机械类、电子信息类、电气信息类、航空航天类等相关专业的教材和教学参考书，也可供大专、夜大和职大的相关专业的学生选用，还可作为研究生、高等院校教师和从事相关工作（仪器、机械、自动化、测试/测量、软件等）的工程技术人员和科研人员的参考书。

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台)是美国国家仪器公司(National Instruments Corp，NI公司)推出的创新软件产品，也是目前发展最快、功能最强大的图形化软件开发集成环境，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件，广泛应用于现代科学技术的各个领域。

LabVIEW能成为业界标准，得益于它的两个巨大优势： 一是编程简单，形象生动，易于理解和掌握； 另一方面，LabVIEW针对数据采集、仪器控制、信号分析与处理等任务，提供的节点(函数)对底层协议进行了高度封装，用户只需直接调用即可，大大提高了开发效率。

LabVIEW和虚拟仪器技术在中国内地的推广很快，在测控/测量、故障诊断、生产过程控制、自动化等领域得到了较为普遍的应用。目前许多国内高校创建了虚拟仪器实验室，开设了LabVIEW的相关课程。

LabVIEW的两大基本功能是DAQmx数据采集和仪器控制。DAQmx数据采集和仪器控制是LabVIEW的核心技术，也是LabVIEW与其他编程语言相比的优势所在，甚至可以认为，DAQmx数据采集和仪器控制是LabVIEW最大的功能。但目前全面介绍LabVIEW DAQmx数据采集和仪器控制方面的图书还很少，尤其是LabVIEW仪器控制，更是鲜有图书涉及。因此，我们结合自身经验和心得体会推出了这本关于DAQmx数据采集和仪器控制方面的图书。

本书共分17章，各章内容简要介绍如下： 

第1章介绍LabVIEW和虚拟仪器的基本概念以及LabVIEW程序的发布；

第2章通过实例的方式介绍LabVIEW程序设计入门；

第3章讲解LabVIEW的基本语法；

第4章介绍LabVIEW数据采集基础；

第5章重点讲述DAQmx编程技术；

第6章深入介绍DAQmx数据采集的扩展应用；

第7章介绍LabVIEW信号分析与处理节点(函数)的功能和用法；

第8章介绍仪器控制相关的基础知识；

第9章讲解如何基于LabVIEW开展仪器控制实践；

第10章详细介绍LabVIEW DAQmx在高校电子线路实验中的应用；

第11章重点介绍LabVIEW DAQmx在高校实验中的特殊应用；

第12章讲解基于CompactRIO的多通道超导磁力仪同步数据采集系统；

第13章讲解基于PXI数字化仪的软件无线电技术实现；

第14章讲解基于LabVIEW的数据采集与处理系统；

第15章介绍基于STM32单片机与USB接口创建温度数据采集系统；

第16章介绍基于STM32单片机与以太网接口实现数据采集、分析与控制；

第17章通过一个重点项目介绍LabVIEW DAQmx在工程实践中的应用。

本书具有以下几个显著特点： 

(1) 以LabVIEW 2013中文版为蓝本进行讲解，在母语的环境下进行LabVIEW程序开发，有利于用户快速地掌握LabVIEW；

(2) 精练的语法讲解以及贴近工程实际的实例介绍，以实例贯穿始终，通过实例一步一步地指导读者操作；

(3) DAQmx和仪器控制的深度介绍，这两部分内容的工程实例非常丰富，涉及诸多领域，具有较高的参考价值；

(4) 通过具体实验介绍LabVIEW DAQmx在高校实验课中的应用，贴近高校教学实际；

(5) 第17章以笔者参与的国家重大科学工程项目LAMOST为背景展开讲解，贴近工程实际，并融合了笔者多年的LabVIEW开发经验；

(6) 具有实用性、技术性等特点，深入浅出、简洁快速地教会读者如何使用LabVIEW软件，如何学习使用LabVIEW进行开发。

本书由龙华伟、伍俊、顾永刚和冯涛合作编写，其中第1章、第2章的第1~3节、第3章、第4章、第7章以及第17章由阿里巴巴集团的龙华伟编写，第2章的第4节、第8章、第9章以及第12~14章由中国科学院上海微系统与信息技术研究所的伍俊负责编写，第5、6章和第10、11章由中国科学技术大学的顾永刚编写，第15、16章由北京科技大学的冯涛编写。

本书在编写过程中吸取了多方面的观点和成就，参阅了许多文献，尤其是书后所列文献，在此一并致以衷心的感谢。

由于编者水平所限，加之编写时间仓促，书中缺点及欠妥之处在所难免，恳切希望读者批评指正。读者对本书的内容编排、材料取舍等方面以及书中的错误、欠妥之处有何建议或问题，可以发送邮件至optlong@163.com、yggu@ustc.edu.cn、wujun@mail.sim.ac.cn或foruse@126.com，我们期待与您的交流。

龙华伟2016年4月

第1章绪论

1.1LabVIEW 2013概述

1.1.1LabVIEW的发展历程

1.1.2LabVIEW 2013的新特性

1.1.3LabVIEW 2013编程环境简介

1.2LabVIEW 2013的基本概念

1.2.1虚拟仪器

1.2.2LabVIEW 2013的基本术语

1.2.3LabVIEW 2013的操作选板

1.2.4LabVIEW的数据流编程思想

1.3使用LabVIEW 2013在线帮助系统

1.3.1显示即时帮助

1.3.2LabVIEW帮助

1.3.3LabVIEW编程范例

1.3.4LabVIEW的网络资源

第2章LabVIEW程序设计入门

2.1创建第一个VI

2.1.1创建VI

2.1.2VI前面板的设计与编辑技术

2.2程序运行、调试技术

2.2.1运行VI

2.2.2VI调试技术

2.3子程序及图标

2.3.1创建子程序

2.3.2调用子程序

2.4程序发布及部署

2.4.1程序发布及部署概述

2.4.2创建独立的可执行程序

2.4.3创建安装程序

第3章LabVIEW图形化编程基础

3.1数据类型和数据运算

3.1.1数据类型

3.1.2数据运算

3.2数据结构

3.2.1数组

3.2.2簇

3.2.3波形数据

3.2.4矩阵

3.2.5局部变量与全局变量

3.3程序结构

3.3.1循环结构

3.3.2条件结构

3.3.3顺序结构

3.3.4公式节点

3.3.5属性节点

3.4波形显示

3.4.1波形图表控件

3.4.2波形图控件

3.4.3XY图控件

3.4.4强度图表和强度图控件

3.5文件I/O

3.5.1文件I/O概述

3.5.2文本文件的读写

3.5.3电子表格文件的读/写

3.5.4二进制文件的读写

3.5.5数据记录文件的读写

3.5.6波形文件的读写

第4章数据采集基础

4.1LabVIEW 2013数据采集

4.1.1数据采集概述

4.1.2基于LabVIEW 2013的数据采集

4.2数据采集原理

4.2.1采样过程

4.2.2采样原理

4.3信号类型及测量系统选择

4.3.1信号类型

4.3.2模拟信号的连接方式

4.4信号调理

4.5数据采集系统

4.5.1数据采集系统的构成

4.5.2数据采集系统的功能

4.5.3数据采集系统的主要性能指标

4.6数据采集设备

4.6.1数据采集设备的功能

4.6.2数据采集设备的驱动软件

第5章NIDAQmx

5.1DAQmx概述

5.1.1DAQmx的提出与发展

5.1.2DAQmx的基本术语

5.1.3DAQmx的基本特性

5.1.4从传统DAQ到DAQmx的升级

5.2DAQ助手编程

5.2.1DAQ助手基本操作

5.2.2DAQ助手编程实例

5.3DAQmx API函数编程

5.3.1DAQmx API函数概述

5.3.2常见的DAQmx API函数及使用

5.4DAQmx属性节点编程

5.4.1DAQmx属性节点概述

5.4.2常见的DAQmx属性节点及使用

5.5DAQmx仿真设备

5.5.1DAQmx仿真设备概述

5.5.2创建DAQmx仿真设备

5.5.3使用DAQmx仿真设备

第6章NIDAQmx扩展应用

6.1特殊采样技术

6.1.1同步采样技术

6.1.2异步连续数据采集技术

6.1.3数据采集中的同步控制技术

6.1.4状态机结构

6.2项目组织和管理

6.2.1项目的创建及操作

6.2.2项目库

6.3数据采集中的DLL技术

6.3.1DLL概述

6.3.2调用DLL实现与第三方采集设备的数据交换

6.3.3在文本编程语言中通过DLL实现与NI采集设备的数据交换

6.4NIDAQmx C API

6.4.1NIDAQmx C API简介

6.4.2C++中调用NIDAQmx C API函数

6.4.3Visual Basic 6.0中调用NIDAQmx C API函数

第7章信号分析与处理

7.1信号处理概述

7.1.1信号处理基础

7.1.2信号处理VIs简介

7.2波形测量VIs

7.3滤波器VIs

7.4信号运算VIs

7.5变换VIs

7.6谱分析VIs

第8章仪器控制基础

8.1仪器控制概述

8.1.1仪器控制的含义

8.1.2仪器控制软硬件

8.1.3常见的仪器控制系统

8.2常见仪器总线

8.2.1独立总线

8.2.2模块化总线

8.2.3为仪器控制选择合适的总线

8.3NI仪器控制的特点

8.3.1虚拟仪器

8.3.2NI仪器控制简介

8.3.3NI仪器控制相关工具

第9章仪器控制实践

9.1常见仪器控制方式

9.1.1直接I/O

9.1.2仪器驱动

9.1.3其他仪器控制方式

9.1.4NI仪器驱动的特点

9.2基于NI仪器驱动实现仪器控制

9.2.1如何调用仪器驱动

9.2.2如何修改仪器驱动

9.2.3仪器控制实例

第10章LabVIEW DAQ在高校电子线路实验中的应用

10.1实验系统概述

10.2实验系统的搭建

10.2.1虚拟信号发生器的设计

10.2.2虚拟示波器的设计

10.3电子线路实验应用举例

10.3.1RC微分电路

10.3.2RC积分电路

10.3.3RC低通滤波器

10.3.4比例运算电路

第11章LabVIEW DAQ在高校实验中的特殊应用

11.1基于网络的远程数据采集

11.1.1远程数据采集概述

11.1.2利用TCP协议实现远程数据采集

11.1.3利用DataSocket技术实现远程数据采集

11.1.4利用共享变量实现远程数据采集

11.2基于声卡的数据采集

11.2.1声卡的基本常识

11.2.2声卡相关的函数节点

11.2.3声卡应用实例

第12章基于CompactRIO的多通道超导磁力仪同步数据采集系统

12.1系统概述

12.1.1超导磁力仪概述

12.1.2测试需求分析

12.2CompactRIO及其数据采集组件CRIO WFM

12.2.1CompactRIO系统的基本组成

12.2.2CompactRIO编程相关设置

12.2.3CRIO WFM组件及其特点

12.3系统设计及其实现

12.3.1系统总体设计

12.3.2FPGA程序设计

12.3.3RT程序设计

第13章基于PXI数字化仪的软件无线电技术实现

13.1概述

13.1.1通信与调制解调

13.1.2软件无线电技术

13.2PXI数字化仪及NI Modulation组件

13.2.1PXI数字化仪

13.2.2NI Modulation工具包

13.3系统设计及其实现

13.3.1系统设计

13.3.2系统实现

第14章基于LabVIEW的数据采集与处理系统

14.1系统概述

14.1.1系统设计背景与意义

14.1.2设计需求分析

14.2常见LabVIEW程序设计模式

14.2.1状态机

14.2.2生产者与消费者

14.3系统设计及其实现

14.3.1数据采集子系统

14.3.2数据处理子系统

第15章基于STM32单片机和USB接口的数据采集与分析系统

15.1USB协议概述

15.2USB 2.0总线协议原理

15.2.1USB 2.0总线拓扑结构

15.2.2USB的电气特性

15.2.3USB的插入检测和速度识别

15.2.4USB总线的电源特性

15.2.5USB设备的挂起状态

15.2.6USB总线的软件模型

15.2.7USB协议中的数据包结构

15.2.8USB数据传输的传输类型

15.2.9USB设备的枚举过程

15.2.10USB设备的描述符定义

15.3基于STM32单片机的USB编程

15.3.1STM32单片机的USB功能模块介绍

15.3.2基于STM32F103单片机USB模块的虚拟串口及

温度采集程序编写

15.3.3LabVIEW程序编写

第16章基于STM32单片机和以太网接口的数据采集与分析系统

16.1TCP/IP协议简介

16.2LabVIEW中的TCP/IP编程

16.3基于STM32单片机的以太网数据传输实现

16.3.1嵌入式系统中以太网传输的实现方案选择

16.3.2STM32温度采集程序的编写

16.3.3嵌入式以太网协议栈uIP在STM32中的移植与实现

16.4LabVIEW温度采集与显示程序的编写

第17章LabVIEW DAQmx在工程实践中的应用

17.1数据采集系统的开发流程

17.1.1需求分析

17.1.2硬件设计

17.1.3软件设计

17.1.4系统调试

17.2需求分析——基于DAQmx的步进电机在线检测系统

17.2.1LAMOST项目简介

17.2.2LAMOST光纤定位控制系统

17.2.3基于虚拟仪器的步进电机在线检测系统

17.3硬件设计——检测系统的硬件组成

17.3.1检测系统硬件的总体构成

17.3.2步进电机的基本工作原理和驱动方式

17.3.3信号调理电路分析

17.3.43个子系统的硬件组成

17.4软件设计——检测系统的程序结构

17.4.1检测系统程序的总体构成

17.4.23个子系统的程序结构

17.4.3检测程序中主要的SubVI

附录A本书实例索引

附录B快捷操作

参考文献

本书详细介绍了NI公司软件产品LabVIEW的实用技术，可作为仪器类、测控类等专业的教学参考书。