虚拟仪器设计

前言

第1章 绪论

1.1 虚拟仪器简介

1.1.1 虚拟仪器的概念

1.1.2 虚拟仪器的特点

1.1.3 虚拟仪器的应用

1.1.4 虚拟仪器的形成和发展方向

1.2 虚拟仪器的基本模型及其分类方法

1.2.1 虚拟仪器的基本模型

1.2.2 虚拟仪器的分类

1.3 虚拟仪器应用软件的开发平台

1.4 虚拟仪器的设计原则和方法

1.4.1 虚拟仪器的设计原则

1.4.2 虚拟仪器的设计方法

习题

第2章 数据采集基础知识

2.1 数据采集系统的概念及其结构

2.2 输入信号的类型及其检测

2.3 模拟信号的数字化

2.3.1 模拟信号数字化概述

2.3.2 采样过程及采样定理

2.3.3 量化与量化误差

2.3.4 编码

2.4 信号调理

2.4.1 信号调理的基本概念

2.4.2 常用信号调理类型

2.4.3 信号调理时要注意的五个问题

2.5 放大器

2.5.1 测量放大器

2.5.2 隔离放大器

2.5.3 可编程增益放大器

2.5.4 电荷放大器

2.5.5 斩波自稳零放大器

2.6 多路模拟开关及采样／保持器

2.6.1 多路模拟开关

2.6.2 采样／保持器

2.6.3 采样／保持器的工作原理

2.6.4 采样／保持器的类型和主要性能参数

2.6.5 系统采集速度与采样／保持器的关系

2.6.6 采样／保持器使用中应注意的问题

2.7 A/D、D/A转换技术

2.7.1 A/D转换器的原理

2.7.2 D/A转换器的原理

2.7.3 A/D和D/A转换器的技术指标

2.7.4 典型D/A转换器与微处理器的接口

2.8 数据采集设备

2.8.1 数据采集设备的基本构成及其评价指标

2.8.2 多通道的采样方式选择

2.8.3 触发原理及触发方式选择

2.8.4 缓存

2.9 信号调理设备与数据采集设备之间的通信方法

2.10 被测信号与数据采集设备的连接方式

习题

第3章 虚拟仪器总线接口技术

3.1 总线接口技术简介

3.1.1 采用总线技术的必要性

3.1.2 总线的概念

3.1.3 总线的性能指标

3.2 GPIB总线接口技术

3.2.1 GPIB总线概述

3.2.2 GPIB总线的特性

3.2.3 GPIB总线的信号定义及数据传输机制

3.2.4 基于GPIB总线的系统结构

3.3 PCI总线接口技术

3.3.1 PCI总线概述

3.3.2 PCI总线的特性

3.3.3 PCI总线的系统结构

3.3.4 PCI总线信号的定义及其数据传输机制

3.3.5 PCI总线接口设计

3.3.6 基于PCI总线的系统结构

3.4 VXI总线接口技术

3.4.1 VXI总线概述

3.4.2 VXI总线的特性

3.4.3 VXI总线的系统结构

3.4.4 VXI总线的工作方式和连接方法

3.5 PXI总线接口技术

3.5.1 PXI总线概述

3.5.2 PXI的系统结构

3.5.3 PXI系统的组成

3.6 LXI总线接口技术

3.6.1 LXI总线概述

3.6.2 LXI总线的特点

3.6.3 LXI总线的关键技术

3.6.4 LXI总线的系统结构

3.7 串行总线接口技术

3.7.1 串行通信技术简介

3.7.2 RS-232标准的提出

3.7.3 RS-485总线的特性

3.7.4 USB总线及其在虚拟仪器系统中的应用

3.7.5 IEEE-394总线

3.8 GPRS无线传输技术

3.8.1 GPRS概述

3.8.2 GPRS的逻辑体系结构

3.8.3 GPRS的协议

3.8.4 GPRS的主要功能与技术特点

3.8.5 GPRS技术在数据采集中的应用

3.9 ZigBee个域网传输技术

3.9.1 ZigBee技术简介

3.9.2 Z-Stack协议栈

3.9.3 ZigBee网络分类与网络组建

3.10 网络化总线技术

3.10.1 网络化总线技术概述

3.10.2 网络化测试系统的分布式体系结构

3.10.3 网络体系结构与网络协议

3.10.4 网络化虚拟仪器系统的组网模式

3.10.5 网络化虚拟仪器系统的实现方法

3.11 不同总线及其连接方式的选择方法

习题

第4章 虚拟仪器驱动程序的设计方法

4.1 虚拟仪器驱动程序的概念

4.1.1 虚拟仪器系统中引入驱动程序的必要性

4.1.2 虚拟仪器驱动程序的定义

4.1.3 虚拟仪器驱动程序的发展历史

4.2 SCPI的使用方法

4.2.1 SCPI仪器模型

4.2.2 SCPI命令句法

4.2.3 常用SCPI命令简介

4.3 VISA标准及其使用方法

4.3.1 VISA体系结构

4.3.2 VXI Pug&Pay与VISA

4.3.3 VISA的结构

4.3.4 VISA函数

4.3.5 利用VISA函数操作仪器的步骤

4.3.6 基于VISA库函数的驱动程序的设计方法

4.4 IVI体系结构及其应用方法

4.4.1 IVI体系结构

4.4.2 IVI驱动程序的特点

4.4.3 IVI的互换原理

4.4.4 IVI-COM仪器驱动程序的体系结构

4.4.5 IVI-COM仪器驱动程序的设计流程

习题

第5章 虚拟仪器应用软件开发平台abVIEW介绍

5.1 abVIEW概述

5.1.1 abVIEW的概念与创新

5.1.2 abVIEW的特点

5.1.3 abVIEW的应用

5.2 abVIEW程序的组成

5.2.1 abVIEW的前面板

……

第6章 虚拟仪器的工程应用案例

参考文献

《普通高等教育“十二五”规划教材：虚拟仪器设计》从虚拟仪器的组成出发，介绍相关的信号采集、总线接口技术、虚拟仪器驱动程序的设计方法以及应用软件开发工具，并且给出基于不同总线、面向多个应用领域的虚拟仪器的设计方案。
《普通高等教育“十二五”规划教材：虚拟仪器设计》共分为6章，第1章主要介绍虚拟仪器的相关概念以及构建模型；第2章主要介绍数据采集基础知识，包括采样定理的应用、信号调理方法、信号接入方式等；第3章主要介绍常用的虚拟仪器总线接口，包括PCI总线、GPIB总线、VXI总线、串行总线、GPRS、ZigBee总线、LXI总线等；第4章主要介绍常用的虚拟仪器驱动程序设计标准SPCI、VISA和IVI，同时还介绍虚拟仪器驱动程序的设计方法；第5章主要介绍目前最流行的虚拟仪器的应用软件开发平台LabVIEW的使用方法；第6章主要介绍面向不同用途的虚拟仪器工程应用案例。
《普通高等教育“十二五”规划教材：虚拟仪器设计》内容新颖、丰富，论述简洁，提供了多个不同工程应用案例，可作为大专院校教科书，也可作为工程技术人员、科技工作者学习设计虚拟仪器的自学用书。