【文章內(nèi)容簡介】 rumentI/OVXIVXI子模板如圖 5–6所示。圖 5–6VXI子模板VXI總線系統(tǒng)軟件設(shè)計對 NI公司生產(chǎn)的 VXI產(chǎn)品，可調(diào)用上述的 VXI圖標。1．對 VXI系統(tǒng)進行初始化對 VXI系統(tǒng)進行初始化，需調(diào)用 Init標。 Init 5–7(a)、 (b)所示。Init：FunctionsInstrumentI/OVXIInit圖 5–7Init(a)Init； (b)Init2．對 VXI設(shè)備進行寫操作對 VXI設(shè)備進行寫操作，需調(diào)用 。 圖標及其端口圖如圖 5–8(a)、 (b)所示。：FunctionsInstrumentI/OVXI圖 5–8(a)； (b)3．對 VXI設(shè)備進行讀操作對 VXI進行讀操作，需調(diào)用 。 標及其端口圖如圖 5–9(a)、 (b)所示。：FunctionsInstrumentI/OVXI圖 5–9(a)； (b)串口 (RS–232/485)簡述Serial串口子模板簡介1．調(diào)用路徑FunctionsInstrumentI/OSerialSerial子模板如圖 5–10所示。2.?Serial子模板簡介該子模板上的圖標主要完成對串口的設(shè)置及讀寫操作。圖 5–10Serial子模板Serial總線虛擬儀器測試系統(tǒng) I/O接口設(shè)備的組成由串口總線組成虛擬儀器測試系統(tǒng)，其 I/O接口設(shè)備就是帶有 RS–232/485接口的測試儀器，通常可以直接和計算機上的串口相連。如果計算機的串口已被其它資源占用，則需要在計算機的 PCI或 ISA槽中插入一塊串口卡。 Serial總線系統(tǒng)軟件設(shè)計若采用 LabVIEW軟件，對串口的操作只需要以下幾步。1．串口初始化 串口初始化需調(diào)用 SerialPort SerialPort 5–11(a)、 (b)所示。圖 5–11SerialPort(a)SerialPort； (b)SerialPort1)輸入端口參數(shù)設(shè)置portnumber：設(shè)置串口號。baudrate：設(shè)置波特率。databits：設(shè)置數(shù)據(jù)位。stopbits：設(shè)置停止位?？梢允?1位、 2位、 。parity：奇偶校驗位。可以設(shè)置為奇校驗、偶校驗或無校驗。flowcontroletc：設(shè)置各種握手信號。2)輸出端口參數(shù)errorcode：顯示錯誤代碼。2．對串口進行讀操作 對串口進行讀操作，需調(diào)用 Serial Port 。SerialPort 5–12(a)、 (b)所示。1)輸入端口參數(shù)設(shè)置portnumber：設(shè)置串口號。requestedbytecount：設(shè)置讀取字符數(shù)。2)輸出端口參數(shù)stringread：從串口讀到的字符。errorcode：顯示錯誤代碼。圖 5–12SerialPort(a)?SerialPort； (b)?SerialPort3．對串口進行寫操作 對串口進行寫操作，需調(diào)用 Serial Port 標。 Serial Port 5–13(a)、(b)所示。輸入端口設(shè)置：portnumber：設(shè)置串口號。stringtowrite：寫入串口緩沖區(qū)的字符。errorcode：顯示錯誤代碼。圖 5–13SerialPort(a)?SerialPort； (b)?SerialPortVISA簡 述VISA的由來在以往的虛擬儀器開發(fā)過程中， I/O接口設(shè)備 (或稱儀器 I/O，通常是帶有不同總線接口的儀器、儀器模塊或數(shù)據(jù)采集卡 )驅(qū)動控制軟件的開發(fā)沒有制訂統(tǒng)一的規(guī)范，儀器廠商按照各自的標準開發(fā) I/O接口設(shè)備驅(qū)動控制軟件出售給用戶。 由于沒有統(tǒng)一的規(guī)范約束，只能專用而沒有通用性，因此不同類型的或不同廠家生產(chǎn)的 I/O接口設(shè)備都必須專門來設(shè)計它的驅(qū)動程序。由于這種不可互換性，因而造成用戶在集成、使用和維護虛擬儀器系統(tǒng)時重復投入了大量的資金。為了推動虛擬儀器軟件標準化的進程， VXIPlugPlay聯(lián)盟于 1996年完成了對 VISA規(guī)范的開發(fā)工作，并將各個函數(shù)的原型以標準的形式發(fā)布。API(ApplicationProgramInterface)是應用軟件開發(fā)接口，實質(zhì)是一組函數(shù)集，通過它可以直接訪問計算機的硬件設(shè)備。 VISA是用于虛擬儀器系統(tǒng)的標準的API。 VISA本身不具備編程能力，它是一個高層 API，通過調(diào)用底層驅(qū)動程序來實現(xiàn)對儀器的編程。其層次如圖 5–14所示。圖 5–14VISA內(nèi)部機制 圖 5–15虛擬儀器的軟件體系結(jié)構(gòu) 虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)的組成根據(jù) VPP(VXIPlugPlay，簡稱 VPP)系統(tǒng)規(guī)范的定義，虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)應包含三部分，如圖 5–15所示。采用 VPP標準的 I/O接口軟件就是 VISA。輸入 /輸出 (I/O)接口軟件 輸入 /輸出 (I/O)接口軟件存在于儀器 (即 I/O接口設(shè)備 )與儀器驅(qū)動程序之間，是一個完成對儀器內(nèi)部寄存器單元進行直接存取數(shù)據(jù)操作，對 VXI背板總線與器件作測試和控制，并為儀器與儀器驅(qū)動程序提供信息傳遞的底層軟件層，是實現(xiàn)開放的、統(tǒng)一的虛擬儀器系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心。在 VPP系統(tǒng)規(guī)范中，詳細規(guī)定了虛擬儀器系統(tǒng)輸入 /輸出 (I/O)接口軟件的特點、組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)規(guī)范，并將符合 VPP規(guī)范的虛擬儀器系統(tǒng)輸入 /輸出 (I/O)接口軟件定義為 VISA軟件。儀器驅(qū)動程序每個儀器模塊均有自己的儀器驅(qū)動程序。儀器驅(qū)動程序的實質(zhì)是為用戶提供了用于儀器操作的較抽象的操作函數(shù)集。對于應用程序來說，它對儀器的操作是通過儀器驅(qū)動程序來實現(xiàn)的；儀器驅(qū)動程序?qū)τ趦x器的操作與管理，又是通過輸入 /輸出 (I/O)軟件所提供的統(tǒng)一基礎(chǔ)與格式的函數(shù)庫 (VISA庫 )的調(diào)用來實現(xiàn)的。對于應用程序設(shè)計人員來說，一旦有了儀器驅(qū)動程序，在不是十分了解儀器內(nèi)部操作過程的情況下，也可以進行虛擬儀器系統(tǒng)的設(shè)計工作。儀器驅(qū)動程序是連接上層應用軟件與底層輸入 /輸出 (I/O)軟件的紐帶和橋梁。在過去，用戶只能見到儀器驅(qū)動程序的引出函數(shù)原型，儀器供應廠家將源程序 “神秘 ”地隱藏起來。用戶一旦發(fā)現(xiàn)供應廠家提供的儀器驅(qū)動程序不能完全符合使用要求時，也無法對其做出修改，儀器的功能由供應廠家而不是由用戶本身來規(guī)定的。而 VPP規(guī)范明確地定義了儀器驅(qū)動程序的組成結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)，明確規(guī)定儀器生產(chǎn)廠家在提供儀器模塊的同時，必須提供儀器驅(qū)動程序的源程序文件與動態(tài)鏈接庫 (DLL)文件，并且由于儀器驅(qū)動程序的編寫是在 VISA軟件的基礎(chǔ)上，因此儀器驅(qū)動程序之間有很大的互參考性，儀器驅(qū)動程序的源程序也容易理解。這樣，用戶就可以修改儀器驅(qū)動程序，可以對儀器功能進行擴展，將儀器使用的主動權(quán)真正交給了用戶。應用軟件開發(fā)環(huán)境應用軟件開發(fā)環(huán)境的選擇，可因開發(fā)人員的喜好不同而不同，但最終都必須提供給用戶一界面友好、功能強大的應用程序。在目前，虛擬儀器系統(tǒng)應用軟件開發(fā)環(huán)境主要包括兩種 :① 一種是基于傳統(tǒng)的文本語言式的平臺。主要是 NI公司的 LabWindows、 VC++、 Delphi等。② 一種是基于圖形化工程環(huán)境的平臺。如 HP公司的HPVEE、 NI公司的 LabVIEW等。圖形化軟件開發(fā)平臺的提出，可以大大減輕系統(tǒng)開發(fā)人員的負擔，使其能將主要精力集中投入到系統(tǒng)設(shè)計中，而不再是具體軟件細節(jié)的推敲上。VISA的特點與其它現(xiàn)存的 I/O接口軟件相比， VISA具有以下幾個特點：① VISA的 I/O控制功能適用于各種儀器類型。 VISA包含了 VXI儀器、 GPIB儀器、 RS–232串行儀器等各類儀器的控制操作，也包含了消息基器件、寄存器器件、存儲器器件等儀器的操作，其形式上是統(tǒng)一的。② VISA的 I/O控制功能適用于各種儀器硬件接口類型。以 VXI系統(tǒng)為例，無論采用了嵌入式計算機的結(jié)構(gòu)，或 MXI外掛式結(jié)構(gòu)，或 GPIB外掛式，對于 VXI儀器的操作函數(shù)是一樣的；同樣，無論 VXI儀器在系統(tǒng)中的邏輯地址有何不同，儀器操作函數(shù)也是一致的。③ ?VISA的 I/O控制功能適用于單處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也適用于多處理器結(jié)構(gòu)或分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。④ ?VISA的 I/O控制功能適用于多種網(wǎng)絡機制。無論虛擬儀器系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)成為 VXI多機箱擴展網(wǎng)絡還是以太網(wǎng)，儀器操作是一致的。16