第11章仪器控制与网络通信.pptx

第11章 仪器控制与网络通信 在进行虚拟仪器开发时，用户要组成一个完整的系统仅靠数据采集系统来虚拟仪器是远远不够的，必须还有一些实际存在的仪器与虚拟系统协同工作，这就需要虚拟仪器与外部仪器之间的通信和控制，仪器控制就是通过计算机上的虚拟软件来实现这些功能。 LabVIEW是NI（National Instruments）公司具有革命性的图形化虚拟仪器开发环境，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，集开发、调试和运行于一体。 LabVIEW 5.1及以后的版本充分考虑测控系统的网络化要求，集成了各种通信协议，提供丰富的网络化组件。 使用LabVIEW实现网络通信有4种方法： （1）无需具体协议的远程桌面连接； （2）使用DataSocket技术进行网络通信； （3）实时发布测控程序的网页，异地使用浏览器（如Internet Explorer，Netscape Communicator等）进行监控； （4）使用TCP、UDP等传输控制协议编程进行网络通信。11.1 常用总线及总线模块 实际的测量往往随实际的测量环境和测量目的不同而产生不同的要求，现有的测试测量仪器能提供很高程度的测量自动化操作，但有时仍然不能满足实际测量的需要，为了实现实时测量分析并记录其测量结果，必须增加一些额外的工作。 方法之一是利用仪器本身的模拟输出接口，配一个数据采集卡对模拟输出信号进行采集并进行相应的后续分析处理；方法之二是利用仪器本身提供的编程接口，通过编程实现。与第一种方法相比，第二种方法不需要额外的硬件，使得测试系统变得简单、方便。11.1.1 GPIB GPIB（General Purpose Interface Bus，通用接口总线）是仪器与各种控制器（最常见的是计算机）之间的一种标准接口，许多仪器都带有此接口。 1．GPIB总线虚拟仪器的硬件描述? GPIB使用8位并行、字节串行、异步通信方式，所有字节通过总线顺序传送，数据传输速率最高可达到8M/s。 GPIB接口是一种8位数字并行通讯接口，其数据传输速度为1Mbyte/s。 GPIB的基地址共有31个。2．GPIB总线虚拟仪器的软件要求 用LabVIEW开发一个基于GPIB总线的虚拟仪器的软件包括：LabVIEW开发平台、GPIB接口卡驱动程序和仪器的LabVIEW驱动程序（不是必需的）。 在LabVIEW中为实现与GPIB仪器通信有两种方式，一种是利用函数选板中Instrument I/O子选板下的GPIB相关函数，另一种是利用函数选板中Instrument I/O子选板下的VISA相关函数。11.1.2 VXI 1．VXI技术的发展 VXI总线规范是一个开放的体系结构标准，其主要目标是：使VXI总线器件之间、VXI总线器件与其他标准的器件（计算机）之间能够以明确的方式开放地通信；使系统体积更小；通过使用高带宽的吞吐量，为开发者提供高性能的测试设备；采用通用的接口来实现相似的仪器功能，使系统集成软件成本进一步降低。2．VXI技术特征 VXI技术是把计算机技术、数字接口技术和仪器测量技术有机的结合起来。 组建测试系统的主要目标是要降低测试成本、缩短测试系统的开发时间并且要把风险减少到最低限度，而VXI系统正是适应这一发展潮流。 VXI总线功能模块有： （1）VXI总线数字I/O （2）VXI-1210 64路数字量I/O模块 （3）VXI-1211 96路数字量I/O模块 （4）VXIbus信号源及信号调理模块 （5）VXI-1310 40MS/s 12Bits 4Ch任意波形发生器模块 （6）VXI-1311 16Bits 16Ch D/A输出模快 （7）XI-1312 8通道程控放大滤波器 （8）VXIbus频率计数、时间间隔模块 （9）VXI-1410 8路高性能频率、周期、脉宽、时间间隔、计数带隔离模块 （10）VXI-1411 8路时间间隔分析模块 （11）VXIbus数据通信模块 （12）VXI-1510 8通道串口通信模块 （13）VXIbus开关模块 （14）VXI-1610 32路8A A型继电器开关模块 （15）VXI-1611 32路5A C型继电器开关模块 （16）VXI-1612 2组16×4×8继电器开关阵列模块 （17）VXIbus开发套件 （18）VXI-1901 C尺寸VXI总线开发模块 （19）VXI-1902 C尺寸VXI总线延伸卡 （20）VXI-1903 C尺寸VXI结构套件3．VXI总线系统规范简介 VXI总线系统或者其子系统由一个VXI总线主机箱、若干VXI总线器件、一个VXI总线资源管理器和主控制器组成。 VXI总线不是设计用来替代现存标准的，其目的只是为提高测试和数据采集系统的总体性能提供一个更先进的平台。因此，VX