虚拟仪器是现代仪器技术与计算机技术相结合的产物，代表着仪器发展的最新方向和潮流，是信息技术的一个重要领域。本书系统地介绍了虚拟仪器的相关技术与设计方法，内容包括虚拟仪器的总线接口技术，软件标准，图形化编程语言LabVIEW 2015，数据采集与信号处理，通信技术。从工程实用的角度出发，详细论述了虚拟仪器的综合设计。本书内容丰富，理论联系实际，通过大量的实例，深入浅出地介绍了虚拟仪器的设计技巧。为了适合教学需要，各章末均附有思考题和习题，并配有电子课件。
虚拟仪器技术是现代仪器技术与计算机技术相结合的产物，是21世纪科学技术中的核心技术之一。它的出现导致传统仪器的结构、概念和设计观点都发生了巨大的变革，代表着仪器发展的最新方向和潮流。
虚拟仪器利用计算机软件代替传统仪器的硬件来实现信号分析、数据处理和显示等多种功能，突破了传统仪器由厂家定义功能，用户无法改变的固定模式。虚拟仪器具有组建灵活、研制周期短、成本低、易维护、扩展方便和软件资源丰富等优点，“软件即是仪器”最本质地刻画出虚拟仪器的特征。
美国国家仪器公司（NI）在20世纪80年代最早提出了虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)的概念。30多年来，虚拟仪器这种计算机操纵的模块化仪器系统在世界范围内已得到了广泛的认同和应用。近几年来，我国对虚拟仪器应用的需求开始急剧增长，虚拟仪器的应用范围也在不断扩大。特别是伴随着计算机技术的飞速发展，高性能的计算机推动了以软件作为核心的虚拟仪器技术的快速发展。虚拟仪器技术已被广泛应用于军事、科研、测量、检测、计量、测控等众多领域。
本书2007年出版第1版，得到了读者的鼓励和鞭策，并提出了许多宝贵意见，2012年在对第1版内容进行相应增删的基础上出版了第2版。本次再版结合虚拟仪器技术的最新发展和读者的反馈意见，在内容方面又进行了补充与调整，并对第2版中出现的印刷错误进行了修订。
本次再版以美国国家仪器公司最新推出的LabVIEW 2015图形化编程语言为虚拟仪器开发平台，介绍虚拟仪器的基本原理与设计方法，并给出大量的虚拟仪器设计实例，其目的是通过理论与实例结合的方式，图文并茂，深入浅出地介绍虚拟仪器的设计方法和技巧。
全书分为8章。第1章简要介绍虚拟仪器的基本概念和组成；第2章介绍GPIB，VXI，PXI，LXI等几种目前用于虚拟仪器的专用总线；第3章讲述程控仪器标准命令（SCPI）、虚拟仪器软件结构（VISA）、虚拟仪器驱动程序等虚拟仪器软件标准；第4章介绍图形化编程语言LabVIEW的基本特性以及LabVIEW 2015的编程环境与虚拟仪器的创建步骤和调试方法；第5章介绍程序结构，字符串、数组和簇，局部变量和全局变量，文件操作，图形显示等几种LabVIEW编程中常用的控件和函数的用法；第6章结合实例，介绍在LabVIEW中进行数据采集、信号产生、信号分析与处理的方法和技巧；第7章介绍串行通信，TCP/UDP网络通信，NI的DataSocket通信，共享变量，IrDA无线数据通信的LabVIEW实现方法；第8章从工程实用的角度出发，结合实例，介绍虚拟仪器的工程设计。
本书配有电子课件等教辅资料，读者可以登录华信教育资源网www.hxedu.com.cn下载。
由于虚拟仪器技术发展迅速，应用广泛，限于编者水平，缺点错误在所难免，欢迎读者批评指正。
张重雄，南京理工大学电子工程与光电技术学院教授，中国电子学会高级会员， 江苏省电子学会编辑委员会委员， 江苏省电子学会电子测量委员会委员。
第1章 绪论
1．1 虚拟仪器的基本概念
1．2 虚拟仪器的组成
1．2．1 虚拟仪器的硬件结构
1．2．2 虚拟仪器的软件结构
1．2．3 虚拟仪器系统
1．3 虚拟仪器的特点
1．4 虚拟仪器的应用
1．5 虚拟仪器技术发展趋势
本章小结
思考题和习题1
第2章 虚拟仪器总线接口技术
2．1 GPIB总线
2．1．1 GPIB的基本特性
2．1．2 GPIB器件及接口功能
2．1．3 GPIB总线结构
2．1．4 GPIB仪器系统
2．2 VXI总线
2．2．1 VXI总线的特点
2．2．2 VXI器件、模块与主机箱
2．2．3 VXI总线组成及功能
2．2．4 VXI总线的通信协议
2．2．5 VXI总线系统资源
2．2．6 VXI总线仪器系统
2．3 PXI总线
2．3．1 PXI总线的特点
2．3．2 PXI总线规范
2．3．3 PXI仪器系统
2．4 LXI总线
2．4．1 LXI的特点和优势
2．4．2 LXI总线规范
2．4．3 LXI仪器系统
本章小结
思考题和习题2
第3章 虚拟仪器软件标准
3．1 可编程仪器标准命令（SCPI）
3．1．1 SCPI的目标
3．1．2 SCPI仪器模型
3．1．3 SCPI命令句法
3．1．4 常用SCPI命令简介
3．1．5 SCPI编程方法
3．2 虚拟仪器软件结构（VISA）
3．2．1 VISA的结构与特点
3．2．2 VISA的现状
3．2．3 VISA的资源结构
3．2．4 VISA的应用
3．3 虚拟仪器驱动程序
3．3．1 VPP仪器驱动程序
3．3．2 IVI仪器驱动程序
本章小结
思考题和习题3
第4章 虚拟仪器软件开发平台LabVIEW
4．1 LabVIEW概述
4．1．1 LabVIEW的含义
4．1．2 LabVIEW的特点
4．1．3 LabVIEW的发展
4．1．4 LabVIEW 2015的安装与运行
4．2 LabVIEW 2015编程环境
4．2．1 LabVIEW 2015的基本开发平台
4．2．2 LabVIEW 2015的操作选板
4．2．3 LabVIEW 2015的菜单和工具栏
4．2．4 LabVIEW 2015中的数据类型
4．3 LabVIEW 2015的初步操作
4．3．1 创建虚拟仪器
4．3．2 调试虚拟仪器
4．3．3 创建和调用子VI
4．3．4 虚拟仪器创建举例――虚拟温度计
本章小结
思考题和习题4
第5章 虚拟仪器设计基础
5．1 程序结构
5．1．1 循环结构
5．1．2 条件结构
5．1．3 顺序结构
5．1．4 事件结构
5．1．5 公式节点
5．2 字符串、数组和簇
5．2．1 字符串
5．2．2 数组
5．2．3 簇
5．3 局部变量和全局变量
5．3．1 局部变量
5．3．2 全局变量
5．4 文件操作
5．4．1 LabVIEW支持的文件类型
5．4．2 文件操作函数
5．4．3 文件操作举例
5．5 图形显示
5．5．1 波形图和图表
5．5．2 XY图
5．5．3 强度图和图表
5．5．4 数字波形图
5．5．5 三维图形
本章小结
思考题和习题5
第6章 虚拟仪器的数据采集与信号处理
6．1 数据采集
6．1．1 数据采集系统的含义
6．1．2 数据采集系统结构
6．1．3 数据采集卡的选用及产品介绍
6．1．4 数据采集卡的安装配置
6．1．5 基于LabVIEW的数据采集过程
6．1．6 基于LabVIEW的数据采集VI设计
6．2 信号产生
6．2．1 数字信号的产生与数字化频率的概念
6．2．2 信号生成
6．2．3 波形生成
6．3 信号的时域分析
6．3．1 卷积运算
6．3．2 相关分析
6．3．3 微积分运算
6．4 信号的频域分析
6．4．1 快速傅里叶变换（FFT）
6．4．2 频谱分析
6．4．3 频率响应分析
6．4．4 谐波分析
6．5 数字滤波器
6．5．1 调用数字滤波器子程序应注意的问题
6．5．2 LabVIEW中的数字滤波器
6．5．3 窗函数
6．5．4 数字滤波器应用举例
6．6 曲线拟合
6．6．1 LabVIEW的曲线拟合函数
6．6．2 曲线拟合举例
本章小结
思考题和习题6
第7章 虚拟仪器通信技术
7．1 串行通信
7．1．1 串行通信的概念
7．1．2 串行通信节点
7．1．3 串行通信应用举例
7．2 网络通信
7．2．1 TCP通信
7．2．2 UDP通信
7．2．3 DataSocket通信
7．3 共享变量
7．3．1 创建项目文件
7．3．2 创建共享变量
7．3．3 共享变量的使用
7．3．4 共享变量用于网络通信
7．4 IrDA无线数字通信
7．4．1 IrDA概述
7．4．2 IrDA节点
7．4．3 IrDA通信编程举例
本章小结
思考题和习题7
第8章 虚拟仪器设计实例
8．1 虚拟仪器的设计原则
8．1．1 总体设计原则
8．1．2 硬件设计的基本原则
8．1．3 软件设计的基本原则
8．2 虚拟仪器的设计步骤
8．3 虚拟仪器软面板设计技术
8．3．1 虚拟仪器软面板的设计思想
8．3．2 虚拟仪器软面板的设计原则
8．4 虚拟仪器设计实例
8．4．1 虚拟数字电压表
8．4．2 虚拟示波器
8．4．3 基于LabVIEW和声卡的数据采集系统
8．4．4 基于NI myDAQ和LabVIEW的音频信号处理系统
8．4．5 基于虚拟仪器的电能质量监测系统
本章小结
思考题和习题8
参考文献
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