虛擬儀器技術課程教學大綱

1、課程編號： “虛擬儀器技術”課程教學大綱virtual instrument technology course outline40學時 2學分一、課程的性質、目的及任務虛擬儀器技術課程是計算機科學與技術、自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)本科生的實踐性強的硬件方向專業(yè)課。虛擬儀器系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)與儀器系統(tǒng)技術相結合的產物，它利用計算機系統(tǒng)的強大功能，結合相應的硬件，突破傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、傳送等方面的限制，使用戶可以方便地對其進行維護、擴展、升級等，廣泛地應用在通訊、自動化、半導體、航空、電子、電力、生化制藥和工業(yè)生產等各種領域。通過本課程的學習，可以使學生掌握labview軟件，學會數(shù)

2、據(jù)采集、輸出編程，虛擬儀器的數(shù)據(jù)傳輸和儀器控制編程，初步掌握虛擬儀器系統(tǒng)的綜合設計方法。二、適用專業(yè)計算機科學與技術三、先修課程計算機組成原理、微型計算機技術、c語言、傳感器與檢測技術四、課程的基本要求1了解虛擬儀器的概念、虛擬儀器系統(tǒng)的結構及應用領域；2掌握labview軟件，學會數(shù)據(jù)采集、輸出編程，虛擬儀器的數(shù)據(jù)傳輸和儀器控制編程；3初步掌握虛擬儀器系統(tǒng)的綜合設計方法。五、課程的教學內容（一）課堂講授的教學內容1緒論虛擬儀器技術概述，虛擬儀器的分類，labview概述，lviewtm7 express的新功能，如何學習labview，其他虛擬儀器開發(fā)平臺。了解虛擬儀器的概念、發(fā)展趨勢、應用

3、領域，熟悉使用labview的基本方法。2labview的開發(fā)環(huán)境labviewtm7 express的安裝及文件系統(tǒng)，前面板窗口與程序框圖窗口及工具欄，labviewtm7 express的三個模板，工具模板、控件模板、函數(shù)模板及其參數(shù)設置。熟悉labviewtm7 express開發(fā)環(huán)境，掌握工具模板、控件模板、函數(shù)模板及其參數(shù)設置，熟悉各種工具使用方法。3labview開發(fā)入門從模板創(chuàng)建vi，vi編輯技術，vi調試技術，創(chuàng)建子vi。初步掌握vi及子vi創(chuàng)建、編輯技術和調試技術，熟悉常用的實用工具使用方法。4數(shù)據(jù)對象類型與操作數(shù)值型對象的概念和分類，布爾型對象及其操作，字符串對象的概念、屬

4、性設置及其操作，其他數(shù)據(jù)類型，局部變量與全局變量。熟悉數(shù)值型對象、布爾型對象、字符串對象適用場合及其屬性設置和操作，注意局部變量與全局變量使用中的區(qū)別及注意事項。5數(shù)組、簇與圖形顯示數(shù)組、簇的概念、創(chuàng)建及其操作，圖形顯示常用的控件。了解數(shù)組、簇的概念、創(chuàng)建及其操作，熟悉圖形顯示常用的控件。6結構控制循環(huán)結構，順序結構，選擇結構，事件結構。熟悉各種程序結構特點和區(qū)別、掌握其使用方法，7文件的i/o管理字符串與表格，文件類型，文件i/o的操作節(jié)點分類，特殊的數(shù)據(jù)記錄文件。了解文件i/o的操作節(jié)點分類、文件類型，熟悉波形文件的操作、測量數(shù)據(jù)文件操作方法。8數(shù)據(jù)采集方案數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成，ni daq

5、與max，在max中設置的daq系統(tǒng)，daq程序設計初步，信號調理基礎，設置scxi系統(tǒng)，測試scxi虛擬數(shù)據(jù)通道。了解數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結構，熟悉在max中添加daq mx任務及通道的方法，初步掌握基于daq任務的程序設計，了解常用信號調理類型，熟悉添加和設置scxi系統(tǒng)的方法。9儀器控制方案儀器總線及驅動概述，labview中的儀器控制模板，儀器控制程序設計。了解gpib、vxi、visa、ivi儀器總線功能，熟悉labview中的儀器控制模板，初步掌握儀器控制程序設計基本方法。10網絡功能與通信基于網絡的daq方案，rda技術，datasocket技術，datasocket程序設計，vi s

6、erver技術，web server技術與遠程面板，tcp與udp節(jié)點。了解基于網絡的daq方案，理解rda技術和datasocket技術，熟悉tcp協(xié)議、udp協(xié)議。11數(shù)學計算與分析公式計算，微積分及常微分方程計算，曲線擬合，概率與統(tǒng)計，線性代數(shù)計算，數(shù)組運算。熟悉各種計算節(jié)點vi特點、掌握其使用方法。12信號產生與信號處理波形產生與監(jiān)視，波形測量，信號處理，數(shù)字濾波器與窗函數(shù)。熟悉波形產生vi和監(jiān)視、波形測量工具的特點、其使用方法，掌握信號的時域處理、頻域處理方法。了解窗函數(shù)的概念，掌握數(shù)字濾波器對波形調理的使用方法。13labview在虛擬儀器中的應用labview在教學實驗中的應用，

7、labview中的高級信號處理，labview工程應用的現(xiàn)狀及展望。通過實例進一步掌握labview在虛擬儀器中的應用技術。（二）實驗的教學內容1溫度測量實驗 22電量信號測量實驗 23開關量信號測量實驗 24開關量信號控制實驗 25電機調速與測速實驗 2 共10學時六、學時分配表內 容講 課討 論實 驗小 計1緒論112labview的開發(fā)環(huán)境223labview開發(fā)入門4244數(shù)據(jù)對象類型與操作225數(shù)組、簇與圖形顯示226結構控制117文件的i/o管理118數(shù)據(jù)采集方案3239儀器控制方案3310網絡功能與通信1111數(shù)學計算與分析3312信號產生與信號處理32313labview在虛擬儀器中的應用444合 計301040七、主要參考書1labview 7 express實用技術教程 雷振山 編著 中國鐵道出版社 2虛擬儀器與labviewtm7 express程序設計 周求湛等編著 北京航空航天大學出版社3虛擬儀器技術分析與應用 張毅 周紹磊 楊秀霞等主編 機械工業(yè)出版社4labview 7.1 測試技術與儀器應用 鄧焱編著 機械工業(yè)出版社八、評價方式（包括作業(yè)、測驗、考試等） 上機考試為主。作業(yè)、課堂提問、實驗等為平時成績。 九、說明（1）與其它課程的關系虛擬儀器技術是以“計算機組成原理”、“微機計算機技術”、“c語言”、“傳感器與檢測