虚拟仪器课程设计报告
虚拟仪器课程设计报告_2
基于labview的上位机与下位机之间的通信一、虚拟仪器简介虚拟仪器的构成必须包含三大要素：计算机、应用软件和仪器硬件。
虚拟仪器实质上是一种计算机仪器系统，它是由计算机、功能硬件模块和应用软件等部分组成。
图1.虚拟仪器系统的基本组成1.虚拟仪器硬件平台的构成主要有两部分（1）计算机。
它一般是一台计算机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2） I/O接口设备。
I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。
不同的总线形式都有其相应的I/O接口硬件设备，如利用PC总线的数据采集卡/板（简称数采卡/板，DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。
虚拟仪器的构成方式主要有5种类型，无论哪种VI系统，都通过应用软件将仪器硬件与计算机相结合，其中，PC-DAQ测量系统是构成VI的最基本的方式。
2.虚拟仪器的软件系统目前的虚拟仪器软件开发工具有如下两类。
（1）文本式编程语言：如Virstual C++、Virstual Basic、Labwindows/CVI等。
（2）图形化编程语言：如LabVIEW、HPVEE等。
虚拟仪器软件由两部分构成，即应用程序和I/O接口仪器驱动程序。
虚拟仪器的应用程序包含两方面功能的程序：实现虚拟面板功能的软件程序和定义测试功能的流程图软件程序。
I/O接口仪器驱动程序完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信。
目前，最常用的虚拟仪器软件主要是美国NI公司开发的图形化编程语言LabVIEW。
LabVIEW是一种基于G语言（图形化编程语言）的虚拟仪器软件开发工具，它采用图标代替编程语言来创建应用程序，使用数据流编程方法来描述程序的执行。
LabVIEW环境下开发的程序称为虚拟仪器，由三个部分组成，即前面板、框图和图标/连接器。
现将虚拟仪器与传统仪器相比较特点如下表：表1.虚拟仪器与传统仪器优缺点对比对比可知，虚拟仪器之所以具有传统仪器不可能具备的特点，根本原因就在于虚拟仪器的核心是软件，软件决定了一台虚拟仪器的主要功能。
虚拟仪器设计课程报告_章喆
《虚拟仪器设计与仿真》实验总结报告姓名：章喆学号：SY1315325学院：宇航学院指导教师：李秀芝实验室名称：北航自动化学院仿真中心实验日期：2013年11月（一）基础实验：虚拟信号发生器设计1.1实验目的本实验属于虚拟仪器仿真基础实验。
通过查阅相关的资料、学习Labview软件，掌握编程过程、思路和方法。
独立设计一个虚拟信号发生器的前面板和软件编程，进行程序的调试，研究实验现象，解决实验过程中的问题，根据信号发生器的工作原理，实现基本功能。
1.2实验设备装有LabVIEW软件的计算机。
1.3实验原理说明利用LabVIEW的运算控件、基本波形发生器、任意波形发生器和波形图控件，设计虚拟信号发生器。
并能够实现实际信号发生器的主要功能。
要求：运行时使用界面简单、易于操作。
1.4实验要求1）实现功能：要有正弦波、方波、三角波、锯齿波、噪声以及任意波形的发生，并能任意切换产生信号类型。
2）实现指标：(1)任意波型可实现公式输入；(2)频率、幅度、相位、偏移量可调可控；(3)方波占空比可控；(4)噪声任意可加、波形与数码同时显示，同时显示输出频谱特性；(5)所有调制都可微调与粗调。
1.5实验步骤1）打开LabVIEW程序，新建一个VI程序。
2）先按照方案设计的内容建立前面板图，分别写好它们的标签，再分别调用显示和输入组件，设计波形图显示界面、停止控件、可调旋钮和输入控件的位置，使界面简单，利于操作，添加必要说明美化操作界面。
3）设计后面板，编写信号发生器的程序。
首先设计整体的while循环，然后设置基本信号发生器、任意信号函数发生器和噪声发生器的基本参数，采样频率、幅值、偏移量、相位等参量，并配置可调旋钮。
4）将两个信号发生器和波形显示器连接，任意波形发生器和噪声信号连接。
5）调试程序。
通过调试，检查信号发生器的功能是否实现，各项指标是否满足设计要求。
如满足要求，则进行面板修饰，如不满足要求，则进行修改，直至满足要求为止。
虚拟仪器课程设计实验报告
《微机化仪器综合设计与实践》实验指导书李扬周琦广东工业大学机电工程学院2015 6月印刷精选文库目录精选文库实验六基于PID算法的可控硅水温自动调节系统设计一、实验目的和要求1.掌握虚拟仪器高级语言Lab VIEW 或Lab Windows/CVI 的流程图和软仪器面板的编程设计方法，熟悉数据处理模块、信号分析模块、仪器控制模块等各种软件模块的应用。
2．掌握数据采集硬件的低层驱动程序（C 语言/汇编语言）设计、调试及嵌入Lab VIEW 的技术。
3.学习基于PID的比例积分微分程序编写方法。
4.了解可控硅的的温度控制特点和原理。
5.熟悉CB-68LP接线端子板各接口，利用CB-68LP端子板和PCI-6023E数据采集卡进行模拟量和数字量的转换及相关数据采集。
二、实验主要仪器设备和材料（1）装有lab windows/CVI 软件PC 一台（2）PC-DAQ/PCI 卡（3）CB-68LP端子板（4）变送器（型号 SBWZ-2460）（5）可控硅（6）热电偶三、实验内容和要求1、实验内容1）、对水温进行数据采样：先把水温加热至某个温度值（100℃左右，利用万能表测试相应引脚的输出电压，温度每下降1 摄氏度，就马上记录输出电压值。
2）、对采样数据进行处理：通过观察可知，电压与温度不成线性关系，是一条曲线，因此，本设计采用分段直线拟合。
得出电压与温度的对应关系。
3）、用户界面设计：用Lab windows/CVI 软件进行用户界面开发，并进行编程。
具体程序见后面。
4）、进行调试：把PC 和其他设备连接好，测试程序，设置PID 参数，观察控制效果，确立PID 参数。
5）、重新对数据采样：开始采样时，因为温度和电压值都不断发生变化，而温度计显示变化相对于电压变化有一定的滞后，造成微机上温度显示数值比温度计发生一定量的偏移，造成较大误差。
因此，此次采样利用刚开发的程序控制炉温恒定，观察电压变化范围，记录多个电压值，求其平均值。
虚拟仪器课程设计实验报告
北京邮电大学课程设计报告一．课程设计内容及目的：1．掌握虚拟仪器的概念和系统组成，虚拟仪器系统的基本设计思想；2．认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言；3．掌握虚拟仪器软件的设计方法，能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等；4．独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计；5．小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计；6．完成虚拟仪器课程设计实验报告。
二．小组成员及分工：组长：王迪（2009211407班，学号09211870）,主要负责第二阶段任务的主要设计工作，包括功能设计，程序编写等。
组员：蒲瑞（2009211406班，学号09211847），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。
周莹（2009211406班，学号09211860），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。
三．第一阶段设计任务：1.设计任务概述：通过20个简单的小设计，来熟悉LabVIEW的基本操作，了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别，适应这种全新的编程方式，为第二阶段的设计任务打下基础。
2.第一阶段设计成果：经过四天时间学习和设计，圆满完成了第一阶段的设计任务，每一个小设计均独立完成，具有个人特色，大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。
由于篇幅有限，20个设计不再一一赘述，在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。
1）第七题：用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路：可通过用一个循环五次的for循环，在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。
具体实现方法为：在循环体中产生一个0到10的随机整数（通过随机数控件乘以10再取整得到），乘以一个每次循环自乘10的变量（利用反馈节点可实现自乘），再将得到的结果在每一次循环中进行自加（利用反馈节点实现自加），即可得到需要的五位随机数。
需要注意的是最高位随机数需要进行判断，使其值不为0或10，以保证随机数的长度。
虚拟仪器课程设计报告
虚拟仪器课程设计报告这是一个多义词词条。
它能够指"为把握某一课程内容所进行的设计"，见概念中的课程设计。
虚拟仪器课程设计报告，咱们来看看。
篇一：虚拟仪器课程设计报告实验三十六：1. 温度报警程序，当温度值大于37那么报警，小于-5那么退出运行状态。
前面板：程序框图：程序功能及用途：本程序功能为温度报警，温度值超过37就报警，小于-5就退出运行状态。
程序演示：当温度值大于37°时，红灯亮表示报警。
当温度值小于-5°时，程序退出运行状态。
程序思路和步骤：此题要求温度值超过必然值时就报警，那个地址用指示灯来显示，当温度值低于必然值时就退出运行状态。
由程序框图咱们能够明白：第一由一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿那个数与常量-15相乘能够取得一个范围为0到-15的数；另一方面通过另一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿那个数与常量100相乘能够取得一个范围为0到100的数；最后将这两个数通过“和”函数进行求和得出的结果作为温度计的输入值，并用输出数值控件显示现在的温度值；同时进而将那个值通过“大于”函数或是“小于”函数进行比较，当输出的温度值大于常量37，现在对应的报警指示灯就会由绿灯变成红灯，说明温度值超过预定设置的温度值，达到报警的目的；而当温度值小于常量-5时，小于函数输出为真，最后通过和停止按钮进行或操作，达到退出运行状态的作用。
在本设计中加入时刻延迟函数主若是将程序运行延迟一下时刻，不加延时的话程序运行过快，数据转变过快，无益于观看，本次设计设置延迟时刻为，观看的成效恰好。
至此，该题的所有功能均已实现。
2.成立一个实现计算器功能的 VI。
前面板有数字操纵件用来输入两个数值，有数值显示件用来显示运算结果。
运算方式有加、减、乘、除，可用一个滑动条实现运算方式的设定。
前面板：程序框图：程序演示：当0 当当 5 当10 篇二：虚拟仪器课程设计报告课题：计算器设计学院：工学院专业：自动化班级：自动化101 学号：1xxx5姓名：宋浩财陈宇豪时刻：201x年6月5日杨波摘要：LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，可是LabVIEW 与其他运算机语言的显著区别是：其他运算机语言都是采纳基于文本的语言产生代码，而LabVIEW利用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
虚拟仪器课程设计报告
目录1．课程设计题目的确定2．课程设计的目的和设计的任务3．课程设计的要求及技术指标4．总方案的确定并画出原理框图。
5．各基本单元原理及设计 (结合设计图写)。
6．总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及前面版讲解）。
7．电路安装、调试步骤方法，调试中遇到的问题及分析解决方法。
8．实验结果分析，改进意见及收获。
9．体会。
一、课程设计题目的确定虚拟热水器水位水温控制系统设计二、课程设计的目的和设计的任务课程设计的目的：1）掌握LabVIEW软件编程方法2）掌握LabVIEW硬件的应用3）培养综合应用所学知识来指导实践的能力设计的任务：虚拟热水器水位水温控制系统设计温度控制系统是自动化系统中最常见的一类。
虚拟仪器是一种全新结构概念的仪器,其设计应用已经成为测试与仪器技术发展的一个重要方向。
本课题将结合一个虚拟热水器水位水温控制系统的设计开发过程，掌握使用基于图形化编程语言LabVIEW进行虚拟仪器编程的方法与实现技术，具有一定的实用价值。
三、课程设计的要求课程设计的要求：该设计要求用仿真的形式，模拟实际的水位水温变化。
具体做到如下几点：（1）前面板画面要形象逼真，要求有水箱、进水管道、出水管道、加热炉等；（2）水位有最高和最低限制及报警设置；（3）温度有最高和最低限制及报警设置；（4）实时显示水箱内的水位和温度，并用波形显示其变化情况；（5）仿照真实情况自由添加一些功能。
四、总方案的确定并画出原理框图。
原理框图：五、各基本单元原理及设计 (结合设计图写)。
第一个框图原理：实现进水箱进水功能，设定一个最大值，当进水箱水位达到最大值时停止进水。
第二个框图原理：实现电阻丝加热功能，设定一个最高温度值，当进水箱水温达到最大值时停止对进水箱中的水加热。
第三个框图原理：实现对储水箱的储水功能，同时进水箱的水位随储水箱水位的上升而下降。
六、总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及前面版讲解）。
工作原理本系统工作原理为：由前面板的双位控制参数设定设定温度的上限和下限，在实际运行中，当温度小于设定的温度下限时，加热丝开始工作，直到温度大于设定的温度上限时，加热棒停止工作，当温度降到温度下限的时候，加热棒再次开始工作。
虚拟仪器课程设计实验报告
一、程序名称：信号分析平台二、设计目的：通过注册，登录信号分析平台，对信号进行边界测试、滤波处理、加窗处理以及利用直方图统计各个幅值的百分比。
本系统对信号进行了一系列分析与处理，包括各种窗函数的比较、脉冲序列、信号采样、频谱测量、瞬态测量、FIR滤波器和IIR 滤波器，借助LabView强大的信号分析和处理能力和虚拟仪器功能，对信号方便而快速的进行了处理，简化了操作过程，直观展现了信号分析的结果，减少了传统仪器复杂操作，可以作为学生学习的虚拟实验平台。
三、程序设计特点：1、已经注册的用户正确填上用户名和密码直接登录，而未注册的用户需经过注册才能使用此系统。
2、通过对电子表格的写入和读取，实现用户的注册和登录过程。
3、此系统操作过程简单清晰，从此系统不仅可以直观的得到信号的分析结果而且还可以通过“帮助”按钮获得理论知识，对于学生学习十分有助。
4、此程序可扩展性强，可以对信号进行更多的分析。
四、程序前面板：1、登录界面：填入正确的用户名和密码，用户就可以进入此系统；否则需要首先注册然后再登录进入。
2、登录成功后就进入了图二所示的平台主界面，通过点击每个操作图形按钮，就可以对信号进行图示所示的分析。
各个信号分析界面如图三（1~7）所示。
图一 登录界面图二 平台主界面图三（1） 窗函数比较图三（2） 脉冲序列3、在各个信号分析面板上通过点击“帮助”按钮，可以调出详细帮图三（3）频谱测量图三（4） 信号采样图三（5） FIR 滤波器图三（6） IIR 滤波器助子函数对话框，如图四所示，用户可以通过点击按钮改变字号和是否加粗。
图三（7）瞬态测量五、部分程序框图：图五登录程序面板图六注册程序面板图七（1）窗函数比较框图图七（2）脉冲序列框图图七（3）频谱测量框图图七(4) 信号采样框图图七（5）FIR滤波器框图图七（6）IIR滤波器程序面板图七（7）频谱测量框图六、设计总结：这次课程设计中设计的信号分析平台，在继续虚拟仪器课堂作业的基础上进行了改进，利用LabVIEW 对信号进行了更多更全面的分析和处理，并用生动的图像表现出来，使我们在掌握虚拟仪器开发技术的同时，加深了对信号分析的理解，培养了创新的意识，锻炼了实际动手的能力。
虚拟仪器技术》课程设计
虚拟仪器技术》课程设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析；情感态度价值观目标要求学生培养创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述虚拟仪器技术的基本概念和原理。
2.解释虚拟仪器技术在实际应用中的优势和局限。
3.运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析。
4.展示创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
教学大纲将按照以下顺序进行安排和进度：1.虚拟仪器技术的基本概念：介绍虚拟仪器技术的定义、特点和分类。
2.虚拟仪器技术的原理：讲解虚拟仪器技术的工作原理和相关技术。
3.虚拟仪器技术的应用：介绍虚拟仪器技术在各个领域的应用案例。
教材将为学生提供理论知识的学习，同时配合实验设备进行实践操作，以加深学生对虚拟仪器技术的理解和掌握。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括：1.讲授法：教师讲解虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论虚拟仪器技术的实际应用案例，分享心得体会。
3.案例分析法：分析具体案例，让学生了解虚拟仪器技术在不同领域的应用。
4.实验法：学生亲自动手进行实验操作，培养实际操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：提供理论知识的学习，为学生打下扎实的理论基础。
2.参考书：为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料：通过视频、动画等形式，生动展示虚拟仪器技术的工作原理和应用案例。
4.实验设备：为学生提供实际操作的机会，培养实际操作能力和数据分析能力。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式。
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虚拟仪器课程设计报告
题目：简易计算器
专业班级：自动化132
学生姓名：牛磊
学号： 34
指导教师：张振利
目录
一、设计实现的功能 (1)
二、前面板设计 ............................................................................................. . (1)
三、程序框图计........................................................................................................ (2)
1、程序的原理框图 (2)
2、运算变量的初始化 (4)
3、“+、-、*、/”四则运算 (5)
4、输出运算结果 (5)
5、退出操作 (6)
四、调试过程 (6)
五、结论 (6)
六、致谢 (7)
七、参考文献 (8)
一、设计实现的功能
本次课程设计是基于LabVIEW所设计的计算器，目的是为了实现两个数之间的加、减、乘、除四则运算，达到简易计算器的功能。
编程的思想是完成一种运算的完整过程是：输入第一个数，存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、－、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。
本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。
二、前面板设计
前面板是Labview的图形用户界面，在Labview环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，Labview提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
首先，在前面板上建立一个簇，然后在簇中再建立布尔量，在前面板整齐排列放置16个确定按钮，将这16按钮的标签隐藏，然后修改这16个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、加、减、乘、除、等号和清零、。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：
三、程序框图设计
利用所学虚拟仪器知识，应用labview软件设计一个能实现加减乘除功能的计算器。
提高使用labview设计项目的能力！该设计采用模块化编程思想，从而使整个项目更加的简洁明了，直观大方，利于阅读。
总体上可分为以下几个模块：
(1)数值输入模块：主要实现的功能就是数值的键入
(2)按键模块：这个模块包括2个部分，输入数按键，运算符按键
(3)数值显示模块：该模块主要功能就是数值的键入显示以及数值的输出显示。
(4)清除返回模块:该模块主要的功能就是当用户发现输入错误数据时，使用该功能就能退出，从而节约了时间以及提高了计算效率。
1、程序的原理框图
程序的原理框图
整体程序框图
2、运算变量的初始化
在运行程序之前，首先对需要用到的变量进行初始化，在没有键按下的情况下，数值显示控件显示的是0。
运算变量的初始化
这些按键对应的是四则运算的符号
数字0--9的输入
通过创建数组将数字0到9的按键与后面的“+、-、*、/”按键结合起来。
3、“+、-、*、/”四则运算
运算过程操作
此部分程序可以实现基本的加减乘除简单计算功能。
4、输出运算结果
输出运算结果
实现最终的运算结果，以加法为例，如图所示。
5、退出操作
退出操作
程序结束，将C输入到while循环的停止键上
四、调试过程
调试中的问题:
1、运行程序后，进行简易的加减乘除运算后，程序无法正常退出的问题。
解决办法：经过网上查阅资料和同学的探讨，以及不断的尝试，终于找到了解决问题的方法：将清除键（C）输入到停止键上。
当程序运行时，只要按一次“C”即可推出程序。
2、程序中“+、-、*、/”按键错乱，导致程序运行后计算结果错误的问题。
解决方法：由于程序中的数字，运算等按键较多，可能造成连线的错乱，通过反复的比对和纠正，最后使得连线完全正确，计算结果无误。
调试结果：本次课程设计基于Labview虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以进行实现两个数之间的加、减、乘、除四则的基本运算。
五、结论
通过此次对虚拟仪器系统开发实践的课程设计，使我初步了解虚拟仪器系统
开发的过程，能够在学习与工作中应用虚拟仪器技术开发一些简单的仪器及系统。
经过调试，此次设计的简易计算器可以实现实物计算器具有的一般功能。
LABVIEW对于初学者比较容易理解接受，用LABVIEW设计的程序调理分明，具有很强的逻辑。
即使在不深入学习的情况下，也可以实现一些简单的设计。
还可以根据用户自己的需要添加一些特有的功能，这是比实物的计算器更高明的地方的。
但是，由于虚拟仪器的局限，使得用户在一些情况下没有实物用着方便，使用LABVIEW必须在准备好的环境下才能使用。
总之，由于LABVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编辑方式，能够将繁琐复杂的语言编程简化成以菜单提示方式选择功能，与传统的语言比较，LABVIEW图形编辑方式能够节省程序的开发时间。
在不久的将来，人们可以LABVIEW设计的计算器计算出任何问题，在实现基础运算的条件下，只需要选择运算的路径，届时使用虚拟仪器一定会成为社会的主流。
六、致谢
这次课程设计得到了老师和同学的帮助，感谢他们帮助我独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我一些机会，使我能够更多学习一些实践应用知识，增强了我实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。
感谢在整个设计期间给予过我帮助的伙伴们，使我的课程设计圆满地完成了。
正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西。
最后，感谢所有在这次设计中给予过我帮助的人。
再一次真诚地表示感谢你们！
七、参考文献
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[2]马银平，宣亮亮，彭如．基于LabVIEW的数据采集系统分析与设计《电
子元器件应用》2009年第11卷第10期
[3] 夏俊芳，周勇，张平华.基于虚拟仪器技术的排种器漏播检测技术[J].华中
农业大学学报,2008,27(4):540-544.
[4]刘雁征，滕光辉．虚拟仪器技术在设施农业中的应用现状及趋势[J].华中
农业大学学报,2004(增刊35):81-86.
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[6]杨乐平,李海涛.北京Labview高级程序设计[M].北京:清华大学出版
社,2003.1-350.。