基于ni-visa與labview的 usb接口應(yīng)用設(shè)計(jì)new

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1、基于NI-VISA與LabVIEW的USB接口應(yīng)用設(shè)計(jì)上海交通大學(xué)余志榮楊莉言USB(UniversalSerialBus)接口是近年來(lái)應(yīng)用在PC領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。它基于單一的總線接口技術(shù)來(lái)滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的需求;它的即插即用、支持熱插拔、易于擴(kuò)展等特性極大地方便了用戶的使用,已逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)USB應(yīng)用系統(tǒng)的步驟是,先用windowsDDK(設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)包)或第三方開(kāi)發(fā)工具(如DriverStLJdic))開(kāi)發(fā)LJSB驅(qū)動(dòng)程序,然后用VisualC++編寫(xiě)DLL(動(dòng)態(tài)連接庫(kù)),最后再調(diào)有DLL來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。顯然,這對(duì)windows編程不熟悉的人來(lái)

2、說(shuō)有一定的難度,何況USB驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)難度很大。本文介紹一種簡(jiǎn)單、快速開(kāi)發(fā)USB接口應(yīng)用系統(tǒng)的方法。它直接在LabVIEW環(huán)境下通過(guò)NI-VISA開(kāi)發(fā)能驅(qū)動(dòng)用戶USB系統(tǒng)的應(yīng)用程序,完全避開(kāi)了以前開(kāi)發(fā)USB驅(qū)動(dòng)程序的復(fù)雜性,大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。1N1-VISA簡(jiǎn)介VISA(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture,以下簡(jiǎn)稱為"VISA")是美國(guó)國(guó)家儀器NI(National1nstrLlrnent)公司開(kāi)發(fā)的一種用來(lái)與各種儀器總線進(jìn)行通信的高級(jí)應(yīng)用編程接口。VISA總線1/()軟件是一個(gè)綜合軟件包,不受平臺(tái)、總線和環(huán)境的限制,可用來(lái)對(duì)、GPIB、

3、串口、VXI、PXI和以太網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行配置、編程和調(diào)試。VISA是虛擬儀器系統(tǒng)I/O接口軟件?；谧缘紫蛏辖Y(jié)構(gòu)模型的VISA創(chuàng)造了一個(gè)統(tǒng)一形式的I/O控制函數(shù)集。一方面,對(duì)初學(xué)者或是簡(jiǎn)單任務(wù)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),VISA提供了簡(jiǎn)單易用的控制函,在應(yīng)用形式上相當(dāng)簡(jiǎn)單;另一方面,對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的組建者來(lái)說(shuō),VISA提供了非常強(qiáng)大的儀器控制功能與資源管理。2LabVIEW及其調(diào)用VISA的條件LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)是NI公司開(kāi)發(fā)的一種基于圖形程序的編程語(yǔ)言。用戶利用創(chuàng)建和調(diào)用子程序的方法編寫(xiě)程序,使創(chuàng)建的程序模塊

4、化,而且程序編制簡(jiǎn)單、直觀。一個(gè)LabVIEW程序分為3部分:前面板、框圖程序和圖標(biāo)/接線端口。前面板用于模擬真實(shí)儀器的前面板;框圖程序是利用圖形語(yǔ)言對(duì)前面板上的控件對(duì)象(分為控制量和指示量?jī)煞N)進(jìn)行控制;圖標(biāo)/接線端口用于把LabVlEW程序定義成一個(gè)子程序,從而實(shí)現(xiàn)模塊化編程。當(dāng)進(jìn)行USB通信時(shí),VISA提供了兩類函數(shù)供LabVIEW調(diào)用,USBINSTR設(shè)備與USBRAW設(shè)備。USBINSTR設(shè)備是符合USBTMC協(xié)議的USB設(shè)備,可以通過(guò)使用USBINSTR類函數(shù)控制,通信時(shí)無(wú)需配置NI-VISA;而USBRAW設(shè)備是指除了明確符合USBTMC規(guī)格的儀器之外的任何USB設(shè)備

5、,通信時(shí)要配置NI-VISA。配置NI-VISA的步驟用DriverDevelopmentwizard(驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)向?qū)?創(chuàng)建INF文檔;PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn安裝INF文檔,并安裝使用INF文檔的USB設(shè)備使用NI-VISAInteractiveControl(NI-VISA互動(dòng)控制工具)對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,以證實(shí)USB設(shè)備已正確安裝,并獲得USB設(shè)備的各屬。詳細(xì)過(guò)程可參考NI官方網(wǎng)站上免費(fèi)提供的文檔《使用NI-VISA控制USB設(shè)備》。與Nl-VISA相配合的LabVIEW模板中VI子節(jié)點(diǎn)ViOpen,打開(kāi)并指定VI

6、SAresourcename的設(shè)備的連接。ViProperty,VISA設(shè)備的屬性子節(jié)點(diǎn),可以設(shè)置端點(diǎn)或傳輸方式。ViWrite,向VISAresourcename指定的設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)。ViRead,從VISAresourcename指定的設(shè)備讀出數(shù)據(jù)。ViClose,結(jié)束設(shè)備讀寫(xiě)并關(guān)閉與指定設(shè)備的連接。(3)USBRAW設(shè)備讀寫(xiě)的操作次序USBRAW設(shè)備的讀寫(xiě)次序如圖1所示。下面以一個(gè)USB接口的溫度采集系統(tǒng)為例,說(shuō)明基于NI-VISA驅(qū)動(dòng)的USB接口應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以Philips公司的增強(qiáng)型80C51單片機(jī)為核心,如圖2所示。這是一個(gè)多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng),核心

7、器件是含有8KB非易失Flash程序存儲(chǔ)器的P89C52,與標(biāo)準(zhǔn)80C51完全兼容。USB通信控制芯片采用Philips公司的PDIUSBDl2芯片(簡(jiǎn)稱"D12")。它是一款較新型的專用USB通信控制芯片,符合通用串行總線USBl.1版規(guī)范,內(nèi)部集成有串行接口引擎SIE、320字節(jié)FIFO存儲(chǔ)器、收發(fā)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn器和電壓調(diào)節(jié)器。前端溫度傳感器采用Dallas公司生產(chǎn)的DSl8B20。它是一線