第1 章绪论..................................................................................................1
1.1
测试技术概述.................................................................................................................1
1.1.1
测试技术发展历程.............................................................................................1
1.1.2
现代测试技术的特点.........................................................................................2
1.1.3
测试技术发展趋势.............................................................................................4
1.2
测试系统概述.................................................................................................................6
1.2.1
测试系统的组成.................................................................................................6
1.2.2
自动测试系统.....................................................................................................7
1.2.3
测试系统的分类.................................................................................................8
1.2.4
测试系统主要性能指标.....................................................................................9
1.2.5
现代测试系统应用状况...................................................................................11
1.3
网络化测试工程概述...................................................................................................11
1.3.1
网络化测试的定义...........................................................................................11
1.3.2
测试中网络的功能...........................................................................................12
1.3.3
网络化测试的特点...........................................................................................12
1.3.4
测试网络化的意义...........................................................................................13
1.4
LabVIEW 与测试工程.................................................................................................13
1.4.1
LabVIEW 概述................................................................................................13
1.4.2
LabVIEW 开发测试软件的优势.....................................................................14
1.5
测试工程学主要研究内容...........................................................................................15
第2 章 LabVIEW 测试软件开发入门...........................................................18
2.1
LabVIEW 程序的基本构成.........................................................................................18
2.1.1
前面板...............................................................................................................19
2.1.2
框图...................................................................................................................19
2.1.3
连线板...............................................................................................................20
2.2
LabVIEW 编程环境.....................................................................................................21
2.2.1
启动界面...........................................................................................................21
2.2.2
控件选板与函数选板.......................................................................................22
2.2.3
工具栏...............................................................................................................24
2.2.4
菜单...................................................................................................................25
2.2.5
在线帮助系统...................................................................................................25
2.3
数据类型.......................................................................................................................26
2.3.1
基本数据类型...................................................................................................27
2.3.2
复合数据类型...................................................................................................28
2.4
局部变量和全局变量...................................................................................................29
2.4.1
局部变量...........................................................................................................29
2.4.2
全局变量...........................................................................................................30
2.5
程序流程控制...............................................................................................................31
2.5.1
顺序结构...........................................................................................................31
2.5.2
条件结构...........................................................................................................32
2.5.3
循环结构...........................................................................................................32
2.5.4
事件结构...........................................................................................................34
2.6
数据的图形显示...........................................................................................................35
2.6.1
波形图表...........................................................................................................35
2.6.2
波形图...............................................................................................................37
2.6.3
XY 图................................................................................................................38
2.7
VI 设计..........................................................................................................................38
2.7.1
创建对象...........................................................................................................39
2.7.2
选择对象...........................................................................................................40
2.7.3
移动对象...........................................................................................................40
2.7.4
复制和删除对象...............................................................................................41
2.7.5
对齐和分布对象...............................................................................................42
2.7.6
调整对象大小...................................................................................................42
2.7.7
调整对象层序...................................................................................................44
2.7.8
修改对象外观...................................................................................................45
2.7.9
连线...................................................................................................................46
2.8
VI 的调试及工具使用..................................................................................................47
2.8.1
调试工具栏.......................................................................................................47
2.8.2
高亮执行...........................................................................................................47
2.8.3
探针和断点.......................................................................................................49
2.8.4
常见错误...........................................................................................................51
2.9
子VI 设计.....................................................................................................................51
2.9.1
子VI 的概念与VI 层次结构..........................................................................51
2.9.2
创建子VI..........................................................................................................54
2.9.3
修改连线板.......................................................................................................56
2.9.4
编辑图标...........................................................................................................59
2.9.5
设置VI 属性.....................................................................................................60
2.9.6
使用子VI..........................................................................................................62
目录| V
2.10 资源管理和程序编译方法.........................................................................................64
2.10.1
项目浏览窗口.................................................................................................64
2.10.2
编译文件.........................................................................................................65
2.10.3
应用程序生成方法.........................................................................................65
2.10.4
安装程序生成方法.........................................................................................67
第3 章数据采集.........................................................................................69
3.1
概述...............................................................................................................................69
3.2
数据采集系统的基本构成...........................................................................................69
3.2.1
数据采集系统的硬件.......................................................................................69
3.2.2
数据采集系统的软件.......................................................................................71
3.3
采样定理的应用...........................................................................................................72
3.4
信号分类.......................................................................................................................73
3.5
信号调理.......................................................................................................................75
3.5.1
常见的信号调理方法.......................................................................................75
3.5.2
信号调理器的选型原则...................................................................................77
3.6
测量系统的连接...........................................................................................................78
3.6.1
测量系统的三类连接方式...............................................................................78
3.6.2
测量浮动信号的连接方式...............................................................................79
3.6.3
测量接地信号的连接方式...............................................................................80
3.7
数据采集卡...................................................................................................................81
3.7.1
数据采集卡的功能...........................................................................................81
3.7.2
数据采集卡的选型...........................................................................................82
3.7.3
数据采集卡的驱动软件...................................................................................83
第4 章 LabVIEW 的数据采集编程..............................................................84
4.1
NI-DAQ 概述................................................................................................................84
4.1.1 传统NI-DAQ VI ..............................................................................................86
4.1.2 NI-DAQmx VI ..................................................................................................87
4.1.3 DAQ 函数节点的常用术语............................................................................88
4.2
模拟I/O 参数的选择...................................................................................................89
4.3
模拟输入.......................................................................................................................91
4.3.1
单点采集及VI 实现........................................................................................91
4.3.2
波形采集及VI 实现........................................................................................93
4.3.3
连续采集及VI 实现........................................................................................95
4.4
模拟输出.......................................................................................................................96
4.4.1
单点输出及VI 实现........................................................................................96
4.4.2
波形输出及VI 实现........................................................................................97
4.4.3
连续输出及VI 实现........................................................................................99
4.5
数字I/O.......................................................................................................................100
4.5.1
读/写数字线及VI 实现.................................................................................101
4.5.2
读/写数字端口及VI 实现.............................................................................103
4.6
计数器 VIs.................................................................................................................105
4.6.1
事件计数/定时及VI 实现.............................................................................106
4.6.2
单个脉冲产生及VI 实现..............................................................................107
4.6.3
连续脉冲产生及VI 实现..............................................................................108
4.6.4
频率测量及VI 实现......................................................................................109
4.6.5
脉宽和周期测量及VI 实现..........................................................................110
4.7
传统NI-DAQ 高级编程.............................................................................................112
4.7.1
同步采样.........................................................................................................112
4.7.2
异步采样.........................................................................................................113
4.7.3
硬件触发与同步.............................................................................................114
4.7.4
同步技术.........................................................................................................117
4.7.5
状态机结构.....................................................................................................118
4.7.6
直接读写端口.................................................................................................119
4.8
NI-DAQmx 编程........................................................................................................120
4.8.1
NI-DAQmx 相关术语....................................................................................120
4.8.2
DAQ 助手编程...............................................................................................121
4.8.3
DAQmx 仿真设备..........................................................................................123
4.9
NI-DAQmx 高级编程...............................................................................................127
4.9.1
模拟输入.........................................................................................................127
4.9.2
模拟输出.........................................................................................................133
4.9.3
数字I/O ..........................................................................................................134
4.9.4
计数器.............................................................................................................135
4.9.5
DAQmx 属性节点编程.................................................................................138
第5 章测试信号处理及LabVIEW 实现....................................................140
5.1
信号处理概述.............................................................................................................140
5.1.1
信号处理的任务.............................................................................................140
5.1.2
信号处理的方法.............................................................................................141
5.1.3
LabVIEW 中的信号处理实现.......................................................................141
5.2
波形和信号生成.........................................................................................................143
5.2.1
波形和信号生成相关的VI ...........................................................................143
5.2.2
波形信号生成举例.........................................................................................144
5.2.3
仿真信号的生成.............................................................................................146
5.3
信号时域分析.............................................................................................................150
5.3.1
信号时域分析相关的VI ...............................................................................150
5.3.2
波形测量举例.................................................................................................152
目录| VII
5.3.3 信号运算举例.................................................................................................158
5.4
信号频域分析.............................................................................................................161
5.4.1
信号的FFT 分析............................................................................................161
5.4.2
数字滤波器设计.............................................................................................166
5.5
信号变换.....................................................................................................................171
5.5.1
信号变换相关的VI .......................................................................................171
5.5.2
信号变换举例.................................................................................................172
第6 章网络化测试...................................................................................177
6.1
网络通信技术概述.....................................................................................................177
6.1.1
OSI 七层模型.................................................................................................177
6.1.2
TCP/IP 参考模型............................................................................................180
6.1.3
TCP 协议........................................................................................................181
6.1.4
IP 协议............................................................................................................181
6.1.5
Internet 应用...................................................................................................182
6.1.6
网络化测试对通信网络的要求.....................................................................183
6.2
网络化测试系统的组网模式.....................................................................................183
6.2.1
C/S 模式..........................................................................................................184
6.2.2
B/S 模式..........................................................................................................186
6.2.3
C/S 与B/S 混合模式......................................................................................187
6.3
C/S 结构的网络化测试系统......................................................................................190
6.3.1
硬件结构.........................................................................................................191
6.3.2
软件结构.........................................................................................................191
6.3.3
系统特点.........................................................................................................193
6.4
B/S 结构的网络化测试系统......................................................................................194
6.4.1
硬件结构.........................................................................................................194
6.4.2
软件结构.........................................................................................................195
6.4.3
系统特点.........................................................................................................196
6.5
C/S 和B/S 混合结构的网络化测试系统..................................................................196
6.5.1
硬件结构.........................................................................................................197
6.5.2
软件结构.........................................................................................................198
6.5.3
系统特点.........................................................................................................198
6.6
常用的网络化测试系统举例.....................................................................................199
6.6.1
采用光纤通道的网络化测试系统.................................................................199
6.6.2
基于Internet/Intranet 的网络化测试系统....................................................200
6.6.3
基于无线通信的网络化测试系统.................................................................200
7.1 LabVIEW 网络通信技术概述...................................................................................202
7.2
DataSocket 技术.........................................................................................................203
7.2.1
DataSocket 的体系结构.................................................................................203
7.2.2
DataSocket 的组成.........................................................................................204
7.2.3
DataSocket 节点介绍.....................................................................................206
7.2.4
DataSocket 网络通信实例.............................................................................208
7.3
TCP 通信.....................................................................................................................213
7.3.1
TCP 节点介绍................................................................................................214
7.3.2
TCP/IP 网络通信实例....................................................................................216
7.4
UDP 通信....................................................................................................................220
7.4.1
UDP 节点介绍................................................................................................221
7.4.2
UDP 网络通信实例........................................................................................222
7.5
远程前面板技术.........................................................................................................228
7.5.1
远程前面板概述.............................................................................................228
7.5.2
LabVIEW Web Server 的配置和发布...........................................................229
7.5.3
直接操作远程前面板.....................................................................................233
7.5.4
网页中操作远程前面板.................................................................................234
7.6
共享变量通信.............................................................................................................237
7.6.1
共享变量概述.................................................................................................237
7.6.2
共享变量的创建.............................................................................................237
7.6.3
共享变量的应用.............................................................................................238
第7 章网络化测试及LabVIEW 实现........................................................202
第8 章 LabVIEW 中数据库的访问............................................................245
8.1
概述.............................................................................................................................245
8.2
Microsoft ADO 简介...................................................................................................246
8.2.1
Microsoft ADO 的特点..................................................................................246
8.2.2
Microsoft ADO 编程模型..............................................................................246
8.3
SQL 语言简介............................................................................................................249
8.4
LabSQL 的使用方法..................................................................................................250
8.4.1
LabSQL 的安装与配置..................................................................................250
8.4.2
LabSQL VIs 介绍...........................................................................................255
8.4.3
LabSQL 应用举例..........................................................................................260
8.5
LabVIEW SQL Toolkit 的使用方法..........................................................................265
8.5.1
LabSQL Toolkit 简介......................................................................................265
8.5.2
LabSQL Toolkit VIs 介绍...............................................................................266
8.5.3
LabSQL Toolkit 应用实例.............................................................................266
第9 章自动测试系统（ATS）..................................................................273
9.1 ATS 概述.....................................................................................................................273
9.1.1 ATS 的定义.....................................................................................................273
目录| IX
9.1.2
ATS 的发展历程.............................................................................................274
9.1.3
新一代ATS 的发展........................................................................................275
9.2 ATS 的结构.................................................................................................................276
9.3 ATE..............................................................................................................................276
9.3.1
ATE 的结构与功能........................................................................................276
9.3.2
自动测试站.....................................................................................................278
9.3.3
ATE 的类型....................................................................................................279
9.4
ATE 软件平台设计....................................................................................................280
9.4.1
ATE 软件平台................................................................................................280
9.4.2
ATE 软件平台结构及功能............................................................................282
9.4.3
ATE 软件平台开发标准................................................................................283
9.4.4
ATE 软件平台设计思想................................................................................283
9.4.5
ATE 软件平台需求定义................................................................................284
9.5
ATS 系统自检.............................................................................................................285
9.6
基于虚拟仪器的ATS.................................................................................................286
9.6.1
硬件结构.........................................................................................................286
9.6.2
软件组成.........................................................................................................287
9.6.3
系统工作原理.................................................................................................287
9.7
基于合成仪器的新一代ATS.....................................................................................288
9.7.1
SI 的产生背景................................................................................................288
9.7.2
SI 的定义........................................................................................................290
9.7.3
SI 的基本结构................................................................................................291
9.7.4
SI 的特点及应用现状....................................................................................293
第10 章自动测试系统集成设计...............................................................295
10.1
集成设计的提出.......................................................................................................295
10.2
总体方案设计...........................................................................................................296
10.2.1
测试系统需求分析.....................................................................................296
10.2.2
系统软硬件划分.........................................................................................300
10.2.3
系统硬件设计方案.....................................................................................300
10.2.4
系统软件设计方案.....................................................................................300
10.3
硬件设计...................................................................................................................301
10.3.1
硬件设计原则.............................................................................................301
10.3.2
硬件需求分析.............................................................................................302
10.3.3
硬件集成方法.............................................................................................302
10.3.4
测试接口设备设计.....................................................................................306
10.3.5
可靠性与安全性设计.................................................................................307
10.4
软件设计...................................................................................................................313
10.4.1
软件设计原则.............................................................................................313
10.4.2
软件总体设计.............................................................................................313
10.4.3
软件集成方法.............................................................................................314
10.4.4
软件集成的标准化.....................................................................................316
10.5
系统测试验收...........................................................................................................317
10.5.1
测试系统验收概述【6】...............................................................................317
10.5.2
常规测试验收方法.....................................................................................318
10.5.3
定期测试验收方法.....................................................................................319
10.5.4
性能指标验收试验方法.............................................................................319
10.6
自动测试系统集成设计实例...................................................................................319
10.6.1
基于VXI 总线的电子装备通用自动测试系统.......................................320
10.6.2
基于VXI 总线技术的雷达装备中继级测试系统...................................325
10.6.3
基于PXI 总线技术的炮兵指挥系统野战检测系统................................330
10.6.4
基于USB 总线技术的雷达组合检测诊断系统.......................................334
