《虚拟仪器技术》教学大纲.docx
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《虚拟仪器技术》教学大纲
VirtualInstrumentsTechnology
课程编码:
12A08141 学分:
2.5 课程类别:
专业方向课
计划学时:
48 其中讲课:
32 实验或实践:
16 上机:
0
适用专业:
电子信息科学与技术
推荐教材:
胡乾苗,《LabVIEW虚拟仪器设计与应用》,清华大学出版社,2015年
参考书目:
1. 黄松岭等,《虚拟仪器设计教程》,清华大学出版社,2015年
2. 林静等,《LabVIEW虚拟仪器程序设计从入门到精通》,人民邮电出版社,2010年
3. 岂兴明等,《LabVIEW入门与实战开发100例》,电子工业出版社,2011年
课程的教学目的与任务
本课程的教学目的是使学生掌握虚拟仪器的概念、虚拟仪器系统的基本构成及基本设计方法。
使学生掌握LABVIEW软件,学会数据采集、输出编程,虚拟仪器的数据传输和仪器控制编程,初步掌握虚拟仪器系统的综合设计方法。
课程的主要任务是本课程着重讨论虚拟仪器系统软件的设计方法。
介绍虚拟仪器在测量、仪器控制、信号分析等方面的应用。
课程的基本要求
1、通过课堂讲解使学生掌握。
掌握虚拟仪器的基本原理、虚拟仪器的体系结构、虚拟仪器的软硬件系统等基本知识。
熟悉虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW的工作原理,掌握LabVIEW程序设计的基本原理与方法。
掌握基于LabVIEW的信号分析与处理的基本方法和技能。
能够综合运用虚拟仪器和LabVIEW的相关知识,完成一项较为复杂和完善的虚拟仪器的设计任务。
2、通过实验,使学生熟悉虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW的编辑环境,能独立进行程序的编辑、调试和运行,初步掌握一些调试程序的方法与技巧。
3、要求学生在学完本课程后,能运用LabVIEW程序设计的基本理论,对问题进行独立分析,写出问题的求解步骤,然后用G语言编程解决该问题。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议(含课内实验)
第一章 虚拟仪器基础 建议学时:
2
[教学目的与要求] 掌握虚拟仪器的构成、特点,虚拟仪器的软硬件系统。
了解虚拟仪 器的开发环境及设计方法,以及虚拟仪器在测试、测量及自动化领域中的应用等。
[教学重点与难点] 虚拟仪器的构成,虚拟仪器的软硬件系统,虚拟仪器的开发环境及设计方法。
[授 课 方 法] 课堂讲授,演示式教学,课堂多媒体教学。
[授 课 内 容]
一、虚拟仪器技术概述
二、虚拟仪器的构成及分类
三、虚拟仪器软件开发环境
第二章 LabVIEW基础 建议学时:
4
[教学目的与要求] 了解LabVIEW平台的特点、G语言的开发方法以及其用于开发虚拟仪器的优越性、LabVIEW应用解决方案。
熟悉LabVIEW编程软件的安装及使用,熟悉LabVIEW编程环境。
初步掌握VI及子VI创建、编辑技术和调试技术,熟悉常用的实用工具使用方法。
[教学重点与难点]G语言及虚拟仪器的概念,LabVIEW常用的实用工具使用方法,VI及子VI创建、编辑技术和调试技术。
[授 课 方 法] 课堂讲授,演示式教学。
[授 课 内 容]
一、LabVIEW概述
二、LabVIEW编程环境
三、 LabVIEW帮助系统
四、LabVIEW的初步操作
五、子VI的创建与调用
六、VI的调试方法
实验1:
熟悉LabVIEW环境。
第三章 数据类型和操作 建议学时:
6
[教学目的与要求] 掌握LabVIEW的数据类型以及数学运算、布尔运算和比较运算的使用方法。
掌握变量的创建与使用方法,理解并掌握数组和簇的使用方法。
[教学重点与难点] 创建和调试subVI,数据类型以及数学运算、布尔运算和比较运算的使用。
变量的创建与使用方法,数组和簇的使用方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、LabVIEW的基本数据类型
二、数据运算
三、数组
四、簇
五、波形数据
六、不同数据函数的综合应用
实验2:
变量、数组与簇。
第四章 程序结构 建议学时:
6
[教学目的与要求] 熟练掌握循环、顺序结构、条件结构、事件结构的特点及使用方法,掌握公式节点的使用方法。
[教学重点与难点] 循环、顺序结构、条件结构、事件结构的特点及使用方法,掌握公式节点的使用方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、循环结构
二、条件结构
三、顺序结构
四、事件结构
五、公式节点
六、LabVIEW中变量的数值传递
实验3:
程序结构。
第五章 数据的图形显示 建议学时:
4
[教学目的与要求] 熟练掌握各种波形控件的使用方法。
[教学重点与难点] 各种波形控件的使用。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、波形显示
二、XY图和Express XY图
三、强度图形
四、三维图形
五、数字波形图
实验4:
显示控件操作。
第六章 文件I/O 建议学时:
4
[教学目的与要求] 熟练掌握文件I/O的特点及使用方法。
[教学重点与难点] 文件I/O的特点及使用方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、文件的类型
二、文件操作
三、常用文件类型的使用
四、二进制文件的写入与读取
五、据记录文件
六、压缩文件
七、高级文件I/O函数
实验5:
文件的读取及存储操作。
第七章 数据采集 建议学时:
6
[教学目的与要求] 理解数据采集的基本概念,熟练掌握DAQ的安装与配置并能熟练应用。
[教学重点与难点] 数据采集的基本概念,DAQ的安装与配置及应用。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、数据采集基础
二、数据采集卡的选用与配置
三、NIDAQmx简介
四、DAQmx应用实例
实验6:
数据采集。
第八章 数字信号处理 建议学时:
4
[教学目的与要求] 熟悉LabVIEW环境中有关数学分析和信号处理的相关功能模块,并能熟练掌握利用LabVIEW进行数学分析和信号处理的方法。
[教学重点与难点] 利用LabVIEW进行数学分析和信号处理。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、信号产生
二、波形调理和波形测量
三、信号的时域分析
四、信号的频域分析
五、窗函数
六、数字滤波器
七、逐点分析库
实验7:
频谱分析仪。
第九章 虚拟仪器通信技术 建议学时:
4
[教学目的与要求] 了解基于网络的数据采集方案,理解DataSocket技术,熟悉TCP、UDP协议及串行通信的实现。
[教学重点与难点]TCP、UDP、DataSocket及串行通信的实现。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
一、TCP通信
二、UDP通信
三、DataSocket通信技术
四、串行通信
实验8:
串行通信。
第十章 LabVIEW常用编程技巧 建议学时:
2
[教学目的与要求] 掌握属性节点和方法节点的使用方法。
掌握程序创建与维护的方法 。
[教学重点与难点] 属性节点和方法节点的使用。
程序创建与维护的方法。
[授 课 方 法] 课堂讲授,演示式教学。
[授 课 内 容]
一、VI属性设置
二、人机交互界面设计
三、LabVIEW应用程序的制作
第十一章 应用程序开发设计方法 建议学时:
6
[教学目的与要求] 掌握虚拟仪器设计的原则及步骤,能够根据实际需求设计正确的虚拟仪器系统。
[教学重点与难点] 虚拟仪器的设计开发。
[授 课 方 法] 课堂讲授,演示式教学。
[授 课 内 容]
一、虚拟仪器的设计原则
二、虚拟仪器的设计步骤
三、虚拟仪器设计实例分析
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 虚拟仪器技术 虚拟仪器 技术 教学大纲