虚拟仪器技术-虚拟仪器基础实验42190.pptx

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1、虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第1页8、仪器驱动器设计、仪器驱动器设计 8.1 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA 8.2 VPP仪器驱动程序仪器驱动程序 8.3 基于基于lVl规范的互换型驱动器规范的互换型驱动器 8.4 VPP仪器驱动程序设计仪器驱动程序设计 8.5 LabVIEW仪器驱动程序仪器驱动程序 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第2页8.1 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA uVISAVISA的基本概念的基本概念的基本概念的基本概念 uu1 1、什么是、什么是、什么是、什么是VISAVISA VISA VISA是虚拟仪器软件结构是虚

2、拟仪器软件结构是虚拟仪器软件结构是虚拟仪器软件结构(Virtual Instrument Software(Virtual Instrument Software Architectuere)Architectuere)的简称，是由的简称，是由的简称，是由的简称，是由VXI plug&playVXI plug&play系统联盟所系统联盟所系统联盟所系统联盟所统一制定的统一制定的统一制定的统一制定的I/OI/O接口软件标准及其相关规范的总称。一般接口软件标准及其相关规范的总称。一般接口软件标准及其相关规范的总称。一般接口软件标准及其相关规范的总称。一般称这个称这个称这个称这个I/OI/O函数库为

3、函数库为函数库为函数库为VISAVISA库（用于仪器编程的标准库（用于仪器编程的标准库（用于仪器编程的标准库（用于仪器编程的标准I/OI/O函函函函数库）。数库）。数库）。数库）。VISAVISA函数库驻留于计算机系统中，是计算机与函数库驻留于计算机系统中，是计算机与函数库驻留于计算机系统中，是计算机与函数库驻留于计算机系统中，是计算机与仪器之间的标准软件通信接口，用以实现对仪器的控制。仪器之间的标准软件通信接口，用以实现对仪器的控制。仪器之间的标准软件通信接口，用以实现对仪器的控制。仪器之间的标准软件通信接口，用以实现对仪器的控制。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第3页VIS

4、AVISA的结构模型图的结构模型图的结构模型图的结构模型图 VISA VISA采用这种金字塔型的结构模型，为各种虚拟仪器系采用这种金字塔型的结构模型，为各种虚拟仪器系采用这种金字塔型的结构模型，为各种虚拟仪器系采用这种金字塔型的结构模型，为各种虚拟仪器系统软件提供了一个形式统一的统软件提供了一个形式统一的统软件提供了一个形式统一的统软件提供了一个形式统一的I/OI/O操作函数库，操作函数库，操作函数库，操作函数库，VISAVISA将不将不将不将不同厂商的仪器软件统一于同一平台。同厂商的仪器软件统一于同一平台。同厂商的仪器软件统一于同一平台。同厂商的仪器软件统一于同一平台。虚拟仪器技术虚拟仪器技

5、术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第4页2 2、为什么要使用、为什么要使用、为什么要使用、为什么要使用VISAVISA VISAVISA的内部结构是一个先进的面向对象的结构，的内部结构是一个先进的面向对象的结构，的内部结构是一个先进的面向对象的结构，的内部结构是一个先进的面向对象的结构，这一结构使得这一结构使得这一结构使得这一结构使得VISAVISA与在它之前的与在它之前的与在它之前的与在它之前的I/OI/O控制软件相比，接口控制软件相比，接口控制软件相比，接口控制软件相比，接口无关性有很大提高。无关性有很大提高。无关性有很大提高。无关性有很大提高。VISAVISA的可扩展性使它远远超出了一的可扩展性

6、使它远远超出了一的可扩展性使它远远超出了一的可扩展性使它远远超出了一般般般般I/OI/O控制软件的范畴，而且由于控制软件的范畴，而且由于控制软件的范畴，而且由于控制软件的范畴，而且由于VISAVISA内部结构的灵活性，内部结构的灵活性，内部结构的灵活性，内部结构的灵活性，使得使得使得使得VISAVISA在功能和灵活性上也超过了其它在功能和灵活性上也超过了其它在功能和灵活性上也超过了其它在功能和灵活性上也超过了其它I/OI/O控制库。控制库。控制库。控制库。尽管尽管尽管尽管VISAVISA的的的的APIAPI函数却比其它具有类似功能的函数却比其它具有类似功能的函数却比其它具有类似功能的函数却比其

7、它具有类似功能的I/OI/O库库库库少得多，因此，少得多，因此，少得多，因此，少得多，因此，VISAVISA很容易被初学者掌握。很容易被初学者掌握。很容易被初学者掌握。很容易被初学者掌握。另外，另外，另外，另外，VISAVISA高度的可访问性和可配置性又使得熟练的高度的可访问性和可配置性又使得熟练的高度的可访问性和可配置性又使得熟练的高度的可访问性和可配置性又使得熟练的用户可以利用用户可以利用用户可以利用用户可以利用VISAVISA的许多独有特性，使得的许多独有特性，使得的许多独有特性，使得的许多独有特性，使得VISAVISA的应用范的应用范的应用范的应用范围大大超过了传统的围大大超过了传统的

8、围大大超过了传统的围大大超过了传统的I/OI/O软件。软件。软件。软件。VISAVISA不仅为将来的仪器编不仅为将来的仪器编不仅为将来的仪器编不仅为将来的仪器编程提供了许多新特性，而且兼容过去已有的仪器软件。程提供了许多新特性，而且兼容过去已有的仪器软件。程提供了许多新特性，而且兼容过去已有的仪器软件。程提供了许多新特性，而且兼容过去已有的仪器软件。总之，总之，总之，总之，VISAVISA具有与仪器硬件接口无关的特性，是具有与仪器硬件接口无关的特性，是具有与仪器硬件接口无关的特性，是具有与仪器硬件接口无关的特性，是理想的仪器理想的仪器理想的仪器理想的仪器I/OI/O软件。软件。软件。软件。虚拟

9、仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第5页3 3、VISAVISA的特点的特点的特点的特点1 1）VISAVISA的的的的I/OI/O控制功能适用于各种仪器类型控制功能适用于各种仪器类型控制功能适用于各种仪器类型控制功能适用于各种仪器类型2 2）VISAVISA的的的的I/OI/O控制功能适用于各种仪器硬件接口方式控制功能适用于各种仪器硬件接口方式控制功能适用于各种仪器硬件接口方式控制功能适用于各种仪器硬件接口方式3 3）VISAVISA的的的的I/OI/O控制功能适用于多种计算机平台控制功能适用于多种计算机平台控制功能适用于多种计算机平台控制功能适用于多种计算机平台4 4）VISAV

10、ISA能适应未来发展的需要能适应未来发展的需要能适应未来发展的需要能适应未来发展的需要4 4、VISAVISA的发展现状的发展现状的发展现状的发展现状 VISA VISA规范是规范是规范是规范是VPPVPP规范的核心内容，其中规范的核心内容，其中规范的核心内容，其中规范的核心内容，其中VPP4.3 VPP4.3：VISAVISA库规定了库规定了库规定了库规定了VISAVISA库的函数名、参数定义及返回代码等。库的函数名、参数定义及返回代码等。库的函数名、参数定义及返回代码等。库的函数名、参数定义及返回代码等。VPP4.3.2 VPP4.3.2：文本语言的：文本语言的：文本语言的：文本语言的VI

11、SAVISA实现规范和实现规范和实现规范和实现规范和VPP4.3.3 VPP4.3.3：图形语言的图形语言的图形语言的图形语言的VISAVISA实现规范分别对文本语言（实现规范分别对文本语言（实现规范分别对文本语言（实现规范分别对文本语言（C/C+C/C+和和和和Visual BasicVisual Basic）和图形语言（）和图形语言（）和图形语言（）和图形语言（LabVIEWLabVIEW）实现）实现）实现）实现VISAVISA时的时的时的时的VISAVISA数据类型与各种语言特定数据类型的对应关系、返数据类型与各种语言特定数据类型的对应关系、返数据类型与各种语言特定数据类型的对应关系、返

12、数据类型与各种语言特定数据类型的对应关系、返回代码、常量等进行了定义。回代码、常量等进行了定义。回代码、常量等进行了定义。回代码、常量等进行了定义。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第6页u VISA VISA的组成原理的组成原理的组成原理的组成原理 uu1 1、VISAVISA的内部结构的内部结构的内部结构的内部结构 VISA VISA的内部结构简化图的内部结构简化图的内部结构简化图的内部结构简化图 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第7页1 1）资源管理器）资源管理器）资源管理器）资源管理器 VISA VISA资源管理器是用于管理所有资源的一种系统资源资源管理器

13、是用于管理所有资源的一种系统资源资源管理器是用于管理所有资源的一种系统资源资源管理器是用于管理所有资源的一种系统资源（控制设备资源），执行管理、控制和分配（控制设备资源），执行管理、控制和分配（控制设备资源），执行管理、控制和分配（控制设备资源），执行管理、控制和分配VISAVISA资源的资源的资源的资源的操作。操作。操作。操作。2 2）资源）资源）资源）资源 VISA VISA的资源类概念类似于面向对象程序设计方法中类的的资源类概念类似于面向对象程序设计方法中类的的资源类概念类似于面向对象程序设计方法中类的的资源类概念类似于面向对象程序设计方法中类的概念，它是一个实例的外观和行为的描述，是一

14、种抽象化概念，它是一个实例的外观和行为的描述，是一种抽象化概念，它是一个实例的外观和行为的描述，是一种抽象化概念，它是一个实例的外观和行为的描述，是一种抽象化的设备特点的功能描述，是对资源精确描述的专用术语。的设备特点的功能描述，是对资源精确描述的专用术语。的设备特点的功能描述，是对资源精确描述的专用术语。的设备特点的功能描述，是对资源精确描述的专用术语。3)3)会话（连接）。会话（连接）。会话（连接）。会话（连接）。会话（会话（会话（会话（SessionsSessions）是指与任何已存在资源的连接，包括默）是指与任何已存在资源的连接，包括默）是指与任何已存在资源的连接，包括默）是指与任何已

15、存在资源的连接，包括默认资源管理器的连接。认资源管理器的连接。认资源管理器的连接。认资源管理器的连接。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第8页2 2、VISAVISA资源描述资源描述资源描述资源描述1 1）资源描述格式）资源描述格式）资源描述格式）资源描述格式 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第9页2 2）资源类型定义）资源类型定义）资源类型定义）资源类型定义 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第10页3 3）VISAVISA的资源结构的资源结构的资源结构的资源结构虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第11页4 4）VISAVISA机制机

16、制机制机制 需要用到需要用到需要用到需要用到VISAVISA的的的的3 3种机制：属性机制、锁定机制和事件种机制：属性机制、锁定机制和事件种机制：属性机制、锁定机制和事件种机制：属性机制、锁定机制和事件机制。以写资源为例，机制。以写资源为例，机制。以写资源为例，机制。以写资源为例，3 3种机制的作用如图种机制的作用如图种机制的作用如图种机制的作用如图虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第12页（1 1）属性机制）属性机制）属性机制）属性机制 属性机制用来控制资源的各种属性，这些属性分为两种：属性机制用来控制资源的各种属性，这些属性分为两种：属性机制用来控制资源的各种属性，这些属性分

17、为两种：属性机制用来控制资源的各种属性，这些属性分为两种：只读属性和可读可写属性。只读属性和可读可写属性。只读属性和可读可写属性。只读属性和可读可写属性。（2 2）锁定机制）锁定机制）锁定机制）锁定机制 锁定机制可以设置通道对资源的访问模式。应用程序能同锁定机制可以设置通道对资源的访问模式。应用程序能同锁定机制可以设置通道对资源的访问模式。应用程序能同锁定机制可以设置通道对资源的访问模式。应用程序能同时对资源开辟多个通道，并能通过不同的通道对资源进行时对资源开辟多个通道，并能通过不同的通道对资源进行时对资源开辟多个通道，并能通过不同的通道对资源进行时对资源开辟多个通道，并能通过不同的通道对资源

18、进行访问。访问。访问。访问。（3 3）事件处理机制）事件处理机制）事件处理机制）事件处理机制 VISA VISA中还定义了一种常见的机制提醒应用程序注意某种中还定义了一种常见的机制提醒应用程序注意某种中还定义了一种常见的机制提醒应用程序注意某种中还定义了一种常见的机制提醒应用程序注意某种特殊情况，这些特殊情况成为事件。有了事件就可以使特殊情况，这些特殊情况成为事件。有了事件就可以使特殊情况，这些特殊情况成为事件。有了事件就可以使特殊情况，这些特殊情况成为事件。有了事件就可以使VISAVISA的资源和它的应用程序之间传递消息。应用程序有的资源和它的应用程序之间传递消息。应用程序有的资源和它的应用

19、程序之间传递消息。应用程序有的资源和它的应用程序之间传递消息。应用程序有两种不同的方式获得事件通知，它们分别是：队列机制和两种不同的方式获得事件通知，它们分别是：队列机制和两种不同的方式获得事件通知，它们分别是：队列机制和两种不同的方式获得事件通知，它们分别是：队列机制和回调机制。回调机制。回调机制。回调机制。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第13页uuVISAVISA编程及应用实例编程及应用实例编程及应用实例编程及应用实例 uu1 1、VISAVISA编程概要编程概要编程概要编程概要 在在在在VISAVISA编程过程中，面向仪器的所有操作都必须首先进编程过程中，面向仪器的所有

20、操作都必须首先进编程过程中，面向仪器的所有操作都必须首先进编程过程中，面向仪器的所有操作都必须首先进行打开行打开行打开行打开VISAVISA资源通信通道（资源通信通道（资源通信通道（资源通信通道（SessionSession）的操作。用户可以）的操作。用户可以）的操作。用户可以）的操作。用户可以打开两种类型的通信通道：资源管理器通信通道打开两种类型的通信通道：资源管理器通信通道打开两种类型的通信通道：资源管理器通信通道打开两种类型的通信通道：资源管理器通信通道（Resource Manager SessionResource Manager Session）和器件通信通道（）和器件通信通道（）

21、和器件通信通道（）和器件通信通道（Device Device SessionSession）。）。）。）。uu2 2、应用实例、应用实例、应用实例、应用实例 本节通过分别调用非本节通过分别调用非本节通过分别调用非本节通过分别调用非VISAVISA的的的的I/OI/O接口软件库与接口软件库与接口软件库与接口软件库与VISAVISA库函数，库函数，库函数，库函数，对对对对GPIBGPIB器件与器件与器件与器件与VXIVXI消息基器件进行简单的读消息基器件进行简单的读消息基器件进行简单的读消息基器件进行简单的读/写操作（向写操作（向写操作（向写操作（向器件发送查询器件标识符命令，并从器件读回响应值）

22、，器件发送查询器件标识符命令，并从器件读回响应值），器件发送查询器件标识符命令，并从器件读回响应值），器件发送查询器件标识符命令，并从器件读回响应值），从而进行从而进行从而进行从而进行VISAVISA与其他与其他与其他与其他I/OI/O接口软件的异同点比较。接口软件的异同点比较。接口软件的异同点比较。接口软件的异同点比较。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第14页 【实例【实例【实例【实例1 1】用非】用非】用非】用非VISAVISA与其他与其他与其他与其他I/OI/O接口软件库（接口软件库（接口软件库（接口软件库（NINI公司的公司的公司的公司的NI-NI-488488）实现）

23、实现）实现）实现GPIBGPIB仪器的读仪器的读仪器的读仪器的读/写操作写操作写操作写操作 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第15页 【实例【实例【实例【实例2 2】用非用非用非用非VISAVISA的的的的I/OI/O接口软件库（接口软件库（接口软件库（接口软件库（NINI公司的公司的公司的公司的NI-NI-VXIVXI）实现对）实现对）实现对）实现对VXIVXI消息基仪器的读消息基仪器的读消息基仪器的读消息基仪器的读/写操作。写操作。写操作。写操作。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第16页 【实例【实例【实例【实例3 3】用】用】用】用VISAVISA的的的的

24、I/OI/O接口软件库实现对接口软件库实现对接口软件库实现对接口软件库实现对GPIBGPIB仪器与仪器与仪器与仪器与VXIVXI消息的读消息的读消息的读消息的读/写操作写操作写操作写操作虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第17页 【实例【实例【实例【实例4 4】对于用户来说，只需了解】对于用户来说，只需了解】对于用户来说，只需了解】对于用户来说，只需了解VISAVISA函数的格式与参数就可以编函数的格式与参数就可以编函数的格式与参数就可以编函数的格式与参数就可以编写仪器的驱动程序，而不必关心写仪器的驱动程序，而不必关心写仪器的驱动程序，而不必关心写仪器的驱动程序，而不必关心VIS

25、AVISA库与仪器如何沟通的细节。对库与仪器如何沟通的细节。对库与仪器如何沟通的细节。对库与仪器如何沟通的细节。对VISAVISA函数的调用一般可以分为声明、开启、器件函数的调用一般可以分为声明、开启、器件函数的调用一般可以分为声明、开启、器件函数的调用一般可以分为声明、开启、器件I/OI/O和关闭和关闭和关闭和关闭4 4部分，部分，部分，部分，下面以一段简单的下面以一段简单的下面以一段简单的下面以一段简单的C C语言程序为例进行说明。该程序是由计算机向一语言程序为例进行说明。该程序是由计算机向一语言程序为例进行说明。该程序是由计算机向一语言程序为例进行说明。该程序是由计算机向一台台台台GPI

26、BGPIB器件发出器件发出器件发出器件发出“*IDN“*IDN？”的的的的IEEE-488.2IEEE-488.2公用命令，并从该器件回公用命令，并从该器件回公用命令，并从该器件回公用命令，并从该器件回读其响应字符串。读其响应字符串。读其响应字符串。读其响应字符串。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第18页u VISA VISA在在在在LabVIEWLabVIEW中的实现中的实现中的实现中的实现 uu 1.VISA 1.VISA子模板简介子模板简介子模板简介子模板简介 VISA VISA功能模块位于功能模块位于功能模块位于功能模块位于Instrument I/O VISAVISA

27、 Instrument I/O VISAVISA Advanced Advanced 子模板中如图。子模板中如图。子模板中如图。子模板中如图。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第19页2.VISA 2.VISA 总线系统软件设计总线系统软件设计总线系统软件设计总线系统软件设计VISAVISA子模板中各个函数的端口图和功能如表子模板中各个函数的端口图和功能如表子模板中各个函数的端口图和功能如表子模板中各个函数的端口图和功能如表 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第20页VISAVISA高级选项子模板中部分函数及子函数的简单介绍高级选项子模板中部分函数及子函数的简单介绍

28、高级选项子模板中部分函数及子函数的简单介绍高级选项子模板中部分函数及子函数的简单介绍 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第21页3.VISA3.VISA属性节点属性节点属性节点属性节点 LabVIEW LabVIEW提供了提供了提供了提供了VISAVISA属性节点（位于属性节点（位于属性节点（位于属性节点（位于VISA Advanced VISA Advanced 子模板），在程序中通过属性节点可读取设置子模板），在程序中通过属性节点可读取设置子模板），在程序中通过属性节点可读取设置子模板），在程序中通过属性节点可读取设置VISAVISA资源资源资源资源的属性值。的属性值。的属性

29、值。的属性值。VISAVISA属性节点如图属性节点如图属性节点如图属性节点如图 将将将将VISAVISA属性节点放到流程图上以后，可设置属性节点放到流程图上以后，可设置属性节点放到流程图上以后，可设置属性节点放到流程图上以后，可设置VISAVISA属性。属性。属性。属性。设置属性有两种方法：设置属性有两种方法：设置属性有两种方法：设置属性有两种方法：（1 1）把）把）把）把VISAVISA会话通道连接到属性节点的会话通道连接到属性节点的会话通道连接到属性节点的会话通道连接到属性节点的referencereference输入端输入端输入端输入端子，子，子，子，VISAVISA就会变成与这个会话相

30、关联的类。就会变成与这个会话相关联的类。就会变成与这个会话相关联的类。就会变成与这个会话相关联的类。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第22页 （2 2）在属性节点弹出选单，选择）在属性节点弹出选单，选择）在属性节点弹出选单，选择）在属性节点弹出选单，选择Select ClassVISAI/O Select ClassVISAI/O Session Session 选项，如图选项，如图选项，如图选项，如图8-78-7所示，在此选项的下列选单包含各所示，在此选项的下列选单包含各所示，在此选项的下列选单包含各所示，在此选项的下列选单包含各种不同的种不同的种不同的种不同的VISAVIS

31、A类，选择类，选择类，选择类，选择VISAVISA类后进行属性设置。类后进行属性设置。类后进行属性设置。类后进行属性设置。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第23页4.4.实例实例实例实例 【例【例【例【例8-18-1】VISAVISA锁定机制的运用锁定机制的运用锁定机制的运用锁定机制的运用 VISA VISA锁定机制允许优先通过独立的操作访问资源。锁定机制允许优先通过独立的操作访问资源。锁定机制允许优先通过独立的操作访问资源。锁定机制允许优先通过独立的操作访问资源。前面板及流程图程序设计前面板及流程图程序设计前面板及流程图程序设计前面板及流程图程序设计 虚拟仪器技术虚拟仪器技术

32、虚拟仪器技术虚拟仪器技术第24页 【例【例【例【例8-28-2】VISA VISA属性应用实例属性应用实例属性应用实例属性应用实例:串口写和读。串口写和读。串口写和读。串口写和读。VISA VISA属性应用属性应用属性应用属性应用.vi.vi框图程序如图所示。该框图程序如图所示。该框图程序如图所示。该框图程序如图所示。该VIVI打开一个与打开一个与打开一个与打开一个与串口串口串口串口COM1COM1的会话通道，通过属性节点对串口初始化为的会话通道，通过属性节点对串口初始化为的会话通道，通过属性节点对串口初始化为的会话通道，通过属性节点对串口初始化为1920019200波特，波特，波特，波特，8

33、 8位数据位，位数据位，位数据位，位数据位，1 1位停止位，无奇偶校验位。而位停止位，无奇偶校验位。而位停止位，无奇偶校验位。而位停止位，无奇偶校验位。而后将一个字符串写入后将一个字符串写入后将一个字符串写入后将一个字符串写入write buffer write buffer 端口，经端口，经端口，经端口，经10s10s延时后，通延时后，通延时后，通延时后，通过过过过VISAVISA的另一个属性端子的另一个属性端子的另一个属性端子的另一个属性端子Bytes at PortBytes at Port返回从串口设备读返回从串口设备读返回从串口设备读返回从串口设备读取的字节数，这些字节在取的字节数，

34、这些字节在取的字节数，这些字节在取的字节数，这些字节在VISA Read VISA Read 模块的模块的模块的模块的read bufferread buffer端端端端口获取。通信结束由口获取。通信结束由口获取。通信结束由口获取。通信结束由VISA CloseVISA Close模块关闭与串口的会话连模块关闭与串口的会话连模块关闭与串口的会话连模块关闭与串口的会话连接。接。接。接。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第25页 VISA属性应用.VI框图程序 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第26页8.2 VPP仪器驱动程序uu仪器驱动器概述仪器驱动器概述仪器驱动器

35、概述仪器驱动器概述 uu1 1、仪器驱动器的由来、仪器驱动器的由来、仪器驱动器的由来、仪器驱动器的由来uu1 1）问题的提出）问题的提出）问题的提出）问题的提出uu2 2）标准仪器命令集的控制方式）标准仪器命令集的控制方式）标准仪器命令集的控制方式）标准仪器命令集的控制方式uu3 3）仪器驱动器的控制方式）仪器驱动器的控制方式）仪器驱动器的控制方式）仪器驱动器的控制方式 总之，在虚拟仪器系统中，驱动程序起着非常重要的作用，总之，在虚拟仪器系统中，驱动程序起着非常重要的作用，总之，在虚拟仪器系统中，驱动程序起着非常重要的作用，总之，在虚拟仪器系统中，驱动程序起着非常重要的作用，它将仪器硬件和计算

36、机有机地组合成为一个仪器系统，完它将仪器硬件和计算机有机地组合成为一个仪器系统，完它将仪器硬件和计算机有机地组合成为一个仪器系统，完它将仪器硬件和计算机有机地组合成为一个仪器系统，完整地实现虚拟仪器内部的数据采集、分析处理、显示输出整地实现虚拟仪器内部的数据采集、分析处理、显示输出整地实现虚拟仪器内部的数据采集、分析处理、显示输出整地实现虚拟仪器内部的数据采集、分析处理、显示输出的全部功能。随着仪器硬件，计算机和软件的复杂性越来的全部功能。随着仪器硬件，计算机和软件的复杂性越来的全部功能。随着仪器硬件，计算机和软件的复杂性越来的全部功能。随着仪器硬件，计算机和软件的复杂性越来越高，驱动程序的重

37、要性与价值已经越来越被人们所重视。越高，驱动程序的重要性与价值已经越来越被人们所重视。越高，驱动程序的重要性与价值已经越来越被人们所重视。越高，驱动程序的重要性与价值已经越来越被人们所重视。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第27页2 2、关于驱动器的基本概念、关于驱动器的基本概念、关于驱动器的基本概念、关于驱动器的基本概念 仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件程序集合。它负责处理与某一专门仪器通信和控制的具体程序集合

38、。它负责处理与某一专门仪器通信和控制的具体程序集合。它负责处理与某一专门仪器通信和控制的具体程序集合。它负责处理与某一专门仪器通信和控制的具体过程，将底层的复杂的硬件操作隐蔽起来，通过封装复杂过程，将底层的复杂的硬件操作隐蔽起来，通过封装复杂过程，将底层的复杂的硬件操作隐蔽起来，通过封装复杂过程，将底层的复杂的硬件操作隐蔽起来，通过封装复杂的仪器编程细节，为了使用户使用仪器提供了简单的函数的仪器编程细节，为了使用户使用仪器提供了简单的函数的仪器编程细节，为了使用户使用仪器提供了简单的函数的仪器编程细节，为了使用户使用仪器提供了简单的函数调用接口。调用接口。调用接口。调用接口。仪器驱动程序是连接

39、上层应用软件与底层输入仪器驱动程序是连接上层应用软件与底层输入仪器驱动程序是连接上层应用软件与底层输入仪器驱动程序是连接上层应用软件与底层输入/输出软件输出软件输出软件输出软件的纽带和桥梁。的纽带和桥梁。的纽带和桥梁。的纽带和桥梁。每个仪器模块均由自己的驱动程序，并且仪器厂商将其原每个仪器模块均由自己的驱动程序，并且仪器厂商将其原每个仪器模块均由自己的驱动程序，并且仪器厂商将其原每个仪器模块均由自己的驱动程序，并且仪器厂商将其原码以动态链接库（码以动态链接库（码以动态链接库（码以动态链接库（DLLDLL）的形式提供给用户。）的形式提供给用户。）的形式提供给用户。）的形式提供给用户。虚拟仪器技术

40、虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第28页3 3、VPPVPP仪器驱动器的特点仪器驱动器的特点仪器驱动器的特点仪器驱动器的特点（1 1）仪器驱动程序一般由仪器供应厂家提供）仪器驱动程序一般由仪器供应厂家提供）仪器驱动程序一般由仪器供应厂家提供）仪器驱动程序一般由仪器供应厂家提供（2 2）所有仪器驱动程序必须提供程序源代码，而不是只）所有仪器驱动程序必须提供程序源代码，而不是只）所有仪器驱动程序必须提供程序源代码，而不是只）所有仪器驱动程序必须提供程序源代码，而不是只提供可调用的函数提供可调用的函数提供可调用的函数提供可调用的函数（3 3）仪器驱动程序结构的模块化与层次化）仪器驱动程序结构的模

41、块化与层次化）仪器驱动程序结构的模块化与层次化）仪器驱动程序结构的模块化与层次化（4 4）仪器驱动程序设计与实现的一致性）仪器驱动程序设计与实现的一致性）仪器驱动程序设计与实现的一致性）仪器驱动程序设计与实现的一致性（5 5）仪器驱动程序的兼容性与开放性）仪器驱动程序的兼容性与开放性）仪器驱动程序的兼容性与开放性）仪器驱动程序的兼容性与开放性虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第29页u VPP VPP仪器驱动器的结构模型仪器驱动器的结构模型仪器驱动器的结构模型仪器驱动器的结构模型 uu1 1、仪器驱动器外部接口模型、仪器驱动器外部接口模型、仪器驱动器外部接口模型、仪器驱动器外部接

42、口模型 外部接口模型分为以下外部接口模型分为以下外部接口模型分为以下外部接口模型分为以下5 5个部分，如图个部分，如图个部分，如图个部分，如图 虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第30页（1 1）函数体。它是仪器驱动程序的主体，为仪器驱动程）函数体。它是仪器驱动程序的主体，为仪器驱动程）函数体。它是仪器驱动程序的主体，为仪器驱动程）函数体。它是仪器驱动程序的主体，为仪器驱动程序的实际源代码。序的实际源代码。序的实际源代码。序的实际源代码。（2 2）交互式开发接口。它提供了一个图形化的功能面板，）交互式开发接口。它提供了一个图形化的功能面板，）交互式开发接口。它提供了一个图形化的功

43、能面板，）交互式开发接口。它提供了一个图形化的功能面板，用户可以在这个图形接口上实施各种控制，改变每一功能用户可以在这个图形接口上实施各种控制，改变每一功能用户可以在这个图形接口上实施各种控制，改变每一功能用户可以在这个图形接口上实施各种控制，改变每一功能调用的参数值。调用的参数值。调用的参数值。调用的参数值。（3 3）编程开发者接口。它是应用程序调用驱动程序的软）编程开发者接口。它是应用程序调用驱动程序的软）编程开发者接口。它是应用程序调用驱动程序的软）编程开发者接口。它是应用程序调用驱动程序的软件接口，通过此接口可方便地调用仪器驱动程序中所定义件接口，通过此接口可方便地调用仪器驱动程序中所

44、定义件接口，通过此接口可方便地调用仪器驱动程序中所定义件接口，通过此接口可方便地调用仪器驱动程序中所定义的所有功能函数。的所有功能函数。的所有功能函数。的所有功能函数。（4 4）VISA I/OVISA I/O接口。它通过本接口调用接口。它通过本接口调用接口。它通过本接口调用接口。它通过本接口调用VISAVISA这一标准的这一标准的这一标准的这一标准的I/OI/O接口程序库，提供了仪器驱动器与仪器硬件的通信能接口程序库，提供了仪器驱动器与仪器硬件的通信能接口程序库，提供了仪器驱动器与仪器硬件的通信能接口程序库，提供了仪器驱动器与仪器硬件的通信能力。力。力。力。（5 5）子程序接口。它使得仪器驱

45、动器在运行时能调用其）子程序接口。它使得仪器驱动器在运行时能调用其）子程序接口。它使得仪器驱动器在运行时能调用其）子程序接口。它使得仪器驱动器在运行时能调用其它所需要的软件模块（如数据库、它所需要的软件模块（如数据库、它所需要的软件模块（如数据库、它所需要的软件模块（如数据库、FFTFFT等），而提供的软等），而提供的软等），而提供的软等），而提供的软件接口。件接口。件接口。件接口。虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第31页2 2、仪器驱动程序内部设计模型、仪器驱动程序内部设计模型、仪器驱动程序内部设计模型、仪器驱动程序内部设计模型 仪器驱动器的第二个模型是内部设计模型仪器驱动器

46、的第二个模型是内部设计模型仪器驱动器的第二个模型是内部设计模型仪器驱动器的第二个模型是内部设计模型虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第32页 仪器驱动程序函数体由两大部分组成：第一部分是一组部仪器驱动程序函数体由两大部分组成：第一部分是一组部仪器驱动程序函数体由两大部分组成：第一部分是一组部仪器驱动程序函数体由两大部分组成：第一部分是一组部件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块；第二件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块；第二件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块；第二件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块；第二部分是一组应用函数，它们使用一些部件函数共同

47、实现完部分是一组应用函数，它们使用一些部件函数共同实现完部分是一组应用函数，它们使用一些部件函数共同实现完部分是一组应用函数，它们使用一些部件函数共同实现完整的测试和测量操作。整的测试和测量操作。整的测试和测量操作。整的测试和测量操作。uu1 1）部件函数）部件函数）部件函数）部件函数（1 1）初始化函数）初始化函数）初始化函数）初始化函数（2 2）配置函数）配置函数）配置函数）配置函数（3 3）激活）激活）激活）激活/状态函数状态函数状态函数状态函数（4 4）数据函数）数据函数）数据函数）数据函数（5 5）实用函数）实用函数）实用函数）实用函数（6 6）关闭函数）关闭函数）关闭函数）关闭函数

48、虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术虚拟仪器技术第33页2 2）应用函数）应用函数）应用函数）应用函数 应用函数是以源代码形式提供的一种面向测试任务的应用函数是以源代码形式提供的一种面向测试任务的应用函数是以源代码形式提供的一种面向测试任务的应用函数是以源代码形式提供的一种面向测试任务的高级编程函数。通常情况下，应用函数通过设置、启动、高级编程函数。通常情况下，应用函数通过设置、启动、高级编程函数。通常情况下，应用函数通过设置、启动、高级编程函数。通常情况下，应用函数通过设置、启动、从仪器读取测量数据等动作来完成一次完整的测试操作。从仪器读取测量数据等动作来完成一次完整的测试操作。从仪器读取测

49、量数据等动作来完成一次完整的测试操作。从仪器读取测量数据等动作来完成一次完整的测试操作。根据测试任务的不同，将虚拟仪器粗分为根据测试任务的不同，将虚拟仪器粗分为根据测试任务的不同，将虚拟仪器粗分为根据测试任务的不同，将虚拟仪器粗分为3 3种类型：种类型：种类型：种类型：即测量仪器、源仪器及开关仪器。它们分别完成测量任务、即测量仪器、源仪器及开关仪器。它们分别完成测量任务、即测量仪器、源仪器及开关仪器。它们分别完成测量任务、即测量仪器、源仪器及开关仪器。它们分别完成测量任务、源激励任务及开关选通任务。在源激励任务及开关选通任务。在源激励任务及开关选通任务。在源激励任务及开关选通任务。在VPPVP

50、P系统仪器驱动程序规系统仪器驱动程序规系统仪器驱动程序规系统仪器驱动程序规范中，将配置函数、动作范中，将配置函数、动作范中，将配置函数、动作范中，将配置函数、动作/状态函数及数据函数统称为功状态函数及数据函数统称为功状态函数及数据函数统称为功状态函数及数据函数统称为功能类别函数，对应以上的能类别函数，对应以上的能类别函数，对应以上的能类别函数，对应以上的3 3种仪器类型，分别定义了种仪器类型，分别定义了种仪器类型，分别定义了种仪器类型，分别定义了3 3种功种功种功种功能类别函数的结构，即测量类函数、源类函数及开关类函能类别函数的结构，即测量类函数、源类函数及开关类函能类别函数的结构，即测量类函