彈上通信系統的LabVIEW與單片機的通信技術(shù)
加入技術(shù)交流群
值得一提的是，USBXpress開(kāi)發(fā)套件除了包含面向主機的dll文件，還包括面向USB器件的驅動(dòng)文件和USBX_F34X LIB及USB_API．h文件，封裝了USB協(xié)議的細節，大大簡(jiǎn)化了USB固件編程。一個(gè)典型的利用API函數實(shí)現USB通信的程序流程如圖2所示。程序是在SiliconLabs集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下編譯調試的。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156423.htm
不管利用CIN，還是調用DLL，都可以實(shí)現LabVIEW訪(fǎng)問(wèn)USB設備，但并不能很好地體現LabVIEW的優(yōu)勢。因為通過(guò)CIN和DLL，不用LabVIEW也可以實(shí)現上位機編程。實(shí)際上，LabVIEW還有獨特的訪(fǎng)問(wèn)USB設備的方法，即通過(guò)VISA訪(fǎng)問(wèn)USB設備。
3 通過(guò)VISA訪(fǎng)問(wèn)USB設備
VISA(Virtual Instrument Software Architecture，虛擬儀器軟件架構)是一種用來(lái)與各種儀器總線(xiàn)進(jìn)行通信的高級應用編程接口(API)，包括GPIB、USB、串口、PXI／PCI、VXI、火線(xiàn)和以太網(wǎng)。它是計算機與儀器的軟件連接層，本身不具備編寫(xiě)儀器驅動(dòng)的能力，通過(guò)調用特定儀器驅動(dòng)與儀器的通信。
NI-VISA從3．0版開(kāi)始支持USB通信，它有兩種VISA類(lèi)函數(Resource Class)，可以控制兩類(lèi)USB設備：USB INSTR設備與USB RAW設備。U-SB INSTR設備是符合USBTMC協(xié)議的USB設備，可以通過(guò)使用USB INSTR類(lèi)函數控制，通信時(shí)無(wú)需配置NI-VISA；而USB RAw設備是指除了明確符合USBTMC規格的儀器之外的任何USB設備，通信時(shí)要配置NI-VISA。C8051F340是USB RAW設備，故欲實(shí)現與LabVIEW進(jìn)行USB通信，可通過(guò)NI公司提供的VISA Driver Wizard進(jìn)行配置。步驟如下：
①按照“程序”一“National Instruments”一“VISA”一“Driver Wizard”選擇USB并點(diǎn)擊Next，進(jìn)入USB-DeviceInformation界面。
②在USB Vendor ID欄和USB Product ID欄分別填寫(xiě)USB設備的PID號和VID號。另外兩欄分別是Manufacturer Name和Mode Name欄，選填。每一個(gè)USB設備都有唯一的PID號和VID號，它們是主機識別不同USB設備的根據。
③生成并安裝inf文件，為USB設備創(chuàng )建PNF文檔。持續點(diǎn)擊Next，并為文件命名。高版本的VISA可發(fā)自動(dòng)創(chuàng )建PNF文檔。
④連接USB設備。USB具有熱拔插功能，所以Windows能夠探測到USB設備，并立即會(huì )打開(kāi)“添加新硬件向導”，很快完成USB設備驅動(dòng)程序的安裝。
至此，主機已將NI-VISA作為訪(fǎng)問(wèn)USB設備的底層驅動(dòng)，在LabVIEW程序中即可利用VISA選板的VI設計通信程序。
圖3是一個(gè)基于NI-VISA編寫(xiě)的LabVIEW與C8051F340進(jìn)行USB通信的程序框圖。設備的PID和VID分別是0x10C4和0x0005，單片機使用端點(diǎn)2IN，采用中斷傳輸方式；LabVIEW程序中用VISA事件處理和獲取USB中斷等VI。
通過(guò)NI-VISA實(shí)現LabVIEW與單片機進(jìn)行USB通信，大大減小了工作量，同時(shí)很好地發(fā)揮了LabVIEW的特點(diǎn)。
結語(yǔ)
對實(shí)現LabVIEW與C8051F340單片機USB通信的3種方式進(jìn)行比較，結論如下：
①通過(guò)CIN節點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)USB可以充分利用設備生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的C語(yǔ)言編寫(xiě)的驅動(dòng)程序及源程序，發(fā)揮C語(yǔ)言的優(yōu)勢；但要求用戶(hù)非常熟悉USB協(xié)議，這種實(shí)現方法相當于在LabVIEW下用CIN對USB設備編寫(xiě)驅動(dòng)程序，使用較為麻煩。
②通過(guò)調用DLL實(shí)現USB通信，可以利用生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的dll文件，發(fā)揮dll文件的優(yōu)勢；但由于dll文件的數據格式通常和LabVIEW不完全匹配，往往需要修改參數或者對dll文件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，需要具備開(kāi)發(fā)dll文件的能力，也比較麻煩。
③通過(guò)NI-VISA可以充分發(fā)揮LabVIEW的優(yōu)勢，無(wú)需熟悉傳統文本語(yǔ)言編程，極大方便上位機的編程。
④就單片機在USB設備固件編程的工作量而言，通過(guò)NI-VISA方式與通過(guò)CIN方式相當，比通過(guò)USBXpress開(kāi)發(fā)套件的工作量大。
結合實(shí)現LabVIEW與C8051F340USB通信總體軟件編程任務(wù)，從工程應用角度進(jìn)行比較，如表1所列。
對于一般情況下基于LabVIEW的上下位機USB通信，建議通過(guò)調用DLL或者使用VISA實(shí)現USB通信，具體采用哪種方式，還要結合系統具體要求而定。
評論