程式設計
Programming Design
| 節 | 週三 |
|---|---|
3 10:10–11:00 | 程式設計 YB424（陽明） 2 節連堂 |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
課程目的 本課程旨在培養工學院學生「將工程物理問題拆解為程式邏輯」的抽象思考與系統整合能力。課程前半段透過 C 語言引導學生掌握底層運算、記憶體管理與模組化思維，建立嚴謹的演算法與除錯邏輯；後半段銜接 LabVIEW 圖形化程式設計，轉化為「資料流（Dataflow）」與有限狀態機（FSM）思維。透過雙語言的交替訓練，協助學生貫通微觀程式碼與巨觀工程系統，為後續微處理器、機電整合及自動控制等進階工程課程奠定扎實的資訊工具應用基礎。 課程學習目標 1. 演算法拆解與數學建模：能將工程物理公式與數學模型（如數值積分、訊號過濾）拆解為模組化函式，並運用 C 語言控制結構完成程式化實作。 2. 記憶體機制與嚴謹除錯：掌握 C 語言指標（Pointer）與記憶體配置概念，並能運用除錯工具（GDB/Debugger）獨立追蹤狀態與修復邊界條件錯誤（Edge Cases）。 3. 圖形化資料流與系統架構：理解 LabVIEW 資料驅動機制，能運用迴圈、Case 結構與 Shift Register 架構「有限狀態機（FSM）」，設計直觀的人機控制介面（GUI）。 4. 跨工具整合與工程應用：掌握將 C 語言底層演算法編譯為動態連結檔（DLL）並由 LabVIEW 調用的技術，具備開發虛擬儀控與即時資料處理系統的綜合能力。
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無備註
參考書目： LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun. Jeffrey Travis, Jim Kring, Prentice Hall. 參考網站： Lecture-based teaching, hand-on operation & demonstrations https://www.youtube.com/watch?v=ncXPWoWSkeA LabVIEW User Manual https://www.ni.com/docs/zh-TW/bundle/labview/page/user-manual-welcome.html?srsltid=AfmBOooj6pIXvrvjhauonx_jzsxbO574M4lESQdj029bPCGiddneMfK8 LabVIEW Tutorial https://learn.ni.com/learn/article/labview-tutorial LabVIEW Programming Reference Manual https://www.ni.com/docs/zh-TW/bundle/labview-api-ref/page/intro.html?srsltid=AfmBOoood-u0UjGvQ6F8RCBa1Kh_01ZbaqpIeFq4kMbgHcx_EWZEr5sw
課後實務作業 (30%)：每週定點精選 1~2 題 C 語言邏輯題或 LabVIEW 功能模組。 期中實機測驗 (25%)：著重 C 語言模組化、指標運算與除錯能力。 期末系統專案 (35%)：要求以 LabVIEW 狀態機為骨幹，整合 C 語言 DLL 底層演算法，製作虛擬儀表板。 課堂討論與 Code Review (10%)：檢驗學生對程式邏輯與邊界條件的說明能力。
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| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 核心主題：工程程式設計導論 C / LabVIEW 實作內容：C 語法環境設定、基本型態與 I/O 邏輯與工程應用重點：流程圖繪製、將工程公式轉化為算式 2026-09-09(三) |
| 第 2 週 | 核心主題：流程控制與條件分支 C / LabVIEW 實作內容：if-else / switch-case 邏輯 邏輯與工程應用重點：極端條件（Edge Cases）判斷與安全機制 2026-09-16(三) |
| 第 3 週 | 核心主題：重複結構與數值分析 C / LabVIEW 實作內容：for / while 迴圈 邏輯與工程應用重點：梯形法數值積分、數值逼近法實作 2026-09-23(三) |
| 第 4 週 | 核心主題：模組化程式設計 C / LabVIEW 實作內容：自訂函式（Function）、範疇與傳值 邏輯與工程應用重點：拆解複雜工程問題為單一功能模組 2026-09-30(三) |
| 第 5 週 | 核心主題：資料結構：陣列 C / LabVIEW 實作內容：一維與二維陣列應用 邏輯與工程應用重點：雜訊訊號處理（移動平均濾波器） 2026-10-07(三) |
| 第 6 週 | 核心主題：指標與記憶體機制 C / LabVIEW 實作內容：指標（Pointer）概念與 * / & 運算 邏輯與工程應用重點：繪製記憶體配置圖、追蹤變數位址 2026-10-14(三) |
| 第 7 週 | 核心主題：結構體與檔案處理 C / LabVIEW 實作內容：struct 自訂資料型態、檔案 I/O 邏輯與工程應用重點：格式化感測器數據解析與寫入檔 2026-10-21(三) |
| 第 8 週 | 核心主題：有限狀態機與除錯 C / LabVIEW 實作內容：C 語言狀態機實作、GDB 除錯 邏輯與工程應用重點：邏輯架構化（FSM）與假設檢定除錯法 2026-10-28(三) |
| 第 9 週 | 核心主題：期中評量 C / LabVIEW 實作內容：C 語言綜合邏輯實作測驗 邏輯與工程應用重點：驗證演算法拆解與記憶體控制實力 2026-11-04(三) |
| 第 10 週 | 核心主題：LabVIEW 入門與資料流 C / LabVIEW 實作內容：Dataflow 概念、人機介面（Front Panel） 邏輯與工程應用重點：文字邏輯到圖形化「資料驅動」思維轉型 2026-11-11(三) |
| 第 11 週 | 核心主題：圖形化結構與迴圈 C / LabVIEW 實作內容：While/For Loop、Case Structure 邏輯與工程應用重點：圖形化迴圈終止條件與資料傳遞邏輯 2026-11-18(三) |
| 第 12 週 | 核心主題：資料型態與模組化 C / LabVIEW 實作內容：Cluster（叢集）與 SubVI 封裝 邏輯與工程應用重點：將重複電線封裝為 SubVI，防止電線混亂 2026-11-25(三) |
| 第 13 週 | 核心主題：LabVIEW 狀態機 C / LabVIEW 實作內容：Shift Register（位位暫存器）+ Case 邏輯與工程應用重點：設計工學院自動化控制核心架構（FSM） 2026-12-02(三) |
| 第 14 週 | 核心主題：C 與 LabVIEW 跨平台整合 C / LabVIEW 實作內容：Call Library Function Node 邏輯與工程應用重點：將 C 編譯為 DLL，由 LabVIEW 調用底層邏輯 2026-12-09(三) |
| 第 15 週 | 核心主題：虛擬儀控系統整合 C / LabVIEW 實作內容：結合波形圖表、警報燈號與數據儲存 邏輯與工程應用重點：打造完整工程人機介面（GUI）系統 2026-12-16(三) |
| 第 16 週 | 核心主題：期末專案發表 C / LabVIEW 實作內容：工程系統專案展示與 Code Review 邏輯與工程應用重點：綜合評估邏輯嚴密性、介面設計與口頭答辯 2026-12-23(三) |
全民學程式設計：從插畫學C語言。株式会社アンク（林克鴻譯）。旗標科技。（2018） （ISBN：9789863125006）
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