用Labview基于NIVISA控制USB接口.docx

用Labview基于NIVISA控制USB接口.docx基于NI-VISA与LabVIEW的USB接口应用设计
2008-01-15 嵌入式在线 收藏|打印
通用串行总线(USB)作为一种灵活的高速总线接口技术，非常适合作为主机和外设之问 的通信接口，但其结构复杂。
本文以一个采集多点温度的实际系统为倒，阐述USB接口应用系统的总体设计思想及 其层次结构，在实现方法上避开传统的Windows编程技术，另辟蹊径地给出使用NI-VISA 来驱动USB接口以应用LabVIEW进行应用编程的方法。
USB(Universal Serial Bus)接口是近年来应用在PC领域的新型接口技术。它基于单 一的总线接口技术来满足多种应用领域的需求；它的即插即用、支持热插拔、易于扩展等特 性极大地方便了用户的使用，已逐渐成为现代数据传输的发展趋势。
传统的开发USB应用系统的步骤是，先用WindowsDDK(设备驱动程序开发包)或第 三方开发工具(如DriverStudio)开发USB驱动程序，然后用Visual C++编写DLL(动态连接 库)，最后再调有DLL来开发应用程序。显然，这对Windows编程不熟悉的人来说有定 的难度，何况USB驱动程序的开发难度很大。本文介绍一种简单、快速开发USB接口应 用系统的方法。它直接在LabVIEW环境下通过NI-VISA开发能驱动用户USB系统的应用 程序，完全避开了以前开发USB驱动程序的复杂性，大大缩短了开发周期。
1 NI-VISA 简介
NI-VISA(Virtual Instrument Software Architec-ture,以下简称为“VISA")是美国国家 仪器NI(National Instrument)公司开发的一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编 程接口。VISA总线I/O软件是一个综合软件包，不受平台、总线和环境的限制，可用来 对USB、GP旧、串口、VXI、PXI和以太网系统进行配置、编程和调试。VISA是虚拟仪器 系统I /。接口软件。基于自底向上结构模型的VISA创造了一个统一形式的I / O控制函数 集。•方面，对初学者或是简单任务的设计者来说，VISA提供了简单易用的控制函数集， 在应用形式上相当简单；另一方面，对复杂系统的组建者来说，VISA提供了非常强大的仪 器控制功能与资源管理。
2 LabVIEW及其调用VISA的条件
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是 Nl 公司开发的 一•种基于图形程序的编程语言。用户利用创建和调用子程序的方法编写程序，使创建的程序 模块化，而且程序编制简单、直观。一个LabVIEW程序分为3部分：前面板、框图程序和 图标/接线端口。前面板用于模拟真实仪器的前面板；框图程序是利用图形语言对前面板上 的控件对象（分为控制量和指示量两种）进行控制；图标/接线端口用于把LabVIEW程序定 义成一一个子程序，从而实现模块化编程。
当进行USB通信时，VISA提供了两类函数供Lab-VIEW调用，USB INSTR设备与U SB RAW设备。USBINSTR设备是符合USBTMC协议的USB设备，可以通过使用USB INSTR类函数控制，通信时无需配置NI-VISA；而USB RAW设备是指除了明确符合USB TMC规格的仪器之外的任何USB设备，通信时要配置NI-VISAo
⑴配置NI-VISA的步骤
使用Driver Developinelnt Wizard（驱动程序开发向导）仓1J建INF文档；
安装INF文档，并安装使用INF文档的USB设备；
使用NI-VISA Interactive Control（NI-VISA互动控制工具）对设备进行测试，以证实 USB设备已正确安装，并获得USB设备的各属性值。
详细过程可参考NI官方网站上免费提供的文档《使用NI-VISA控制USB设备》。
（2）与NI-VISA相配合的LabVIEW横板中VI子节点
ViOpen,打开并指定VISA resource name的设备的连接。
Vi Property, VISA设备的属性子节点，可以设置端点或传输方式。
ViWnte,向VISA resource name指定的设备写入数据。
Vi Read,从VISA resource name指定的设备读出数据。
ViClose,结束设备读写并关闭与指定设备的连接。
(3)USB RAW设备读写的操作次序
USB RAW设备的读写次序如图I所示。
图1 USB FVW设备的读写次序
下面以一个USB接口的温度采集系统为例，说明基于NI-VISA驱动的USB接口应用 系统的设计与实现。
3系统硬件结构