LabVIEW与USB的直接数据通信

LabVIEWUSB的直接数据通信廖传书，黄道斌，孙旦均，李素芬(武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070)引言LabVIEW仪器控制、数字信号分析、工厂自动化等领域获得了广泛的应用。LabVIEW程LabVIEW对数据的采集和处理，传统的是采用数据采集卡，但是这些数据LabVIEWUSB总线，可以同样实现数据采集，并且弥补了采集卡的不足。LabVIEW读写USBVC++Delphi编写动态链DLLDLL中通过调用WINAPIUSB设备的数据，并存LabVIEW中通过对DLLLabVIEW下，通过调用NI-VISA子程序控件，实现与USB设备的直接通信，避免了二次编程的麻烦和数据的中转。USB底层驱动程序设计USB底层驱动开发工具有WindowsDDKDriverstudioWindriverLabVIEW的NI-VISA子程序控件作为USB的底层驱动。VISA(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture，ni．corn／visa)是一个用来与各种仪器总线进行通讯的高级应用编程接口(API)。他不受平台、总线和环境的限制。通用串行总线(USB)PCUSB制数据的形式发送的。每个USB设备都有各自的指令集。可以使用NI-VISA读写功能向仪器发送这些指令，并读取仪器的反馈。NI-VISA30版开始支持USB2种VISA类函数(Resource2USBINSTR设备与USBRAWUSB测试和测量类(USBTMC)USBUSBINSTR类函数控制，488．2标准通讯。对于这些设备，只需以与GPIB仪器通讯同样的方式，使用"VISAOpen"，"VISAClose"，"VISARead"和"VISAWrite"功能。USBTMCVISAUSBINSTR类函数能够理解的协议。USBTMC设备相WindowsNI-VI-SA用。在WindowsINF文档做到这一点。INF文件是系统硬件设备配置文件，USBINFPID(产品识别号)VID(厂商识别号)USB设备。NI-VISA3．0中包含的VISADriverDevelopmentWizard(DDW)USBINFINF的过程：NI-VISAVISADriverDevel-opmentWizardPXI／PCIUSBINFUSBVI-SADDW基本设备信息窗口。USBPIDVIDUSB设1616进制数字，并应该由设备制造商提供。例如在后面介绍基于USB的虚拟示波器用到USB接口芯片PDIUSBD12的PID和VID0x04710x0666；这一步设置完成后，点击NEXT，进行最后一步的设置。USBInstrumentPrefix(USB仪器前缀)USBInstrumentPrefix"outputdirectory"FinishINF存至指定的位置。INF文件夹到系统盘Win-dowsINF点击右键，安装即可。这时，插上USB系统就能探测到，并根INFNI-VISA作为底层驱动程序。在Lab-VIEW中，只需NI-VISA的相关控件，即可实现对USB设备的读写操作。LabVIEW驱动程序编写LabVIEW区别于其他编程语言的主要特点。LabVIEW不仅提供数百种不同接口测试仪器的驱动程序，而且还支持VISA，SCPIIVI等最新的程控软件标准，为用户设计开发先进的测试系统提供了软VISA是用于仪器编程的标准I／OVISAVISAAPI(应用程序接口)，通过调用底层的驱动程序来控制仪器设备。NI-VISA支持3种类型的USB管道：控制、批量和中断。NI-VISA探测到USB仪器时，他会对仪器进行自动扫描，寻找各种类型的最低可用端点。如使用NI-VI-SAVISAUSBControlIn和VISAUSBControlOutVISARead和VISAWrite来通过批量型管道传输数据。I／O函数库，VISAI／O设备I／OLabVIEWVISA节点均在Function模板→AllFunctions子模板→InstrumentI／O子模板→VISAVISAWrite和VISARead四个节点即可实现和USB设备的双向通信。当完成对USBINFVISAOpen节点打开该资源，建立计算机与这些VISA资源的通信管道；与VISAOpen节点相反，VISAClose节点用于将打VISAVISAWrite节点的功能是将writebuffer端口输入字符串数据发送到仪器中；VISARead节点的功能是从仪器中读出数据；44LabVIEWUSB批量数1所示。当然，这需要前述INFUSB1VISAresourcenameVISAINFVISAUSB发送字符串“connecttest”USB接口芯片LabVIEWreadbuffer“connecttest”字符串。IJSB的虚拟示波器的实现LabVIEWUSB示波器调理电路96k(多档可调)AD采样，并将采样到的数据通过USBPCLabVIEW，LabVlEWUSB口传来的数据进行处理、测2kHz的正弦波信号，在软件中显示的波形以及测量结果与实际Lab-VIEW的相关移测量等操作。PhilipPDIUSBD12USBADUSB接口完成采样数据的传输。单片机的电路设计和软件构成在这里就不做详细介绍。USBPDIUSBD12，他支持批量数据的长度为64B64B为一帧进行数据和命令的收发。在系统启动即检测USB总线上的数据的传输过程遵循以下步骤：LabVIEW向USB64B，其他部分进行比特填充。USB8k高速采样命令，则进行连续采样，将采样的数据存贮在数据缓冲区中，采60B60B数据的前面4USB总线将这些数据帧批量传输LabVIEW。8k60B60个USBL