图11-13 VISA读取文件并写入设备函数接线端子
11.5 TCP与UDP通信
11.5.1 TCP
TCP/IP是一个通信协议族，是由美国 国防部高级研究计划署（DARPA）开发的， TCP/IP从诞生以来已成为通用的通讯标准 被广泛应用于大量的计算机系统。
在LabVIEW中为实现与GPIB仪器通信 有两种方式，一种是利用函数选板中 Instrument I/O子选板下的GPIB相关函数， 另一种是利用函数选板中Instrument I/O子 选板下的VISA相关函数。
11.1.2 VXI
1．VXI技术的发展
VXI总线规范是一个开放的体系结构标 准，其主要目标是：使VXI总线器件之间、 VXI总线器件与其他标准的器件（计算机） 之间能够以明确的方式开放地通信；使系 统体积更小；通过使用高带宽的吞吐量， 为开发者提供高性能的测试设备；采用通 用的接口来实现相似的仪器功能，使系统 集成软件成本进一步降低。
图11-7 VISA配置串口函数接线端子
11.4 VISA编程
VISA是Virtual Instruments Software Architecture的缩写，中文译为虚拟仪器软 件架构或可视化仪器软件架构。
VISA的本质是用于控制GPIB、串口或 VXI仪器以及根据仪器类型进行适当调用的 VI库。VISA本身不具备编程能力，它通过 调用低层的仪器驱动程序来实现对仪器的 控制。
基于GPIB总线、PCI总线、VXI总线和 PXI总线的测试系统，因总线不同而各具特 点与相应的应用范围。
表11-1四种总线Biblioteka 比较表GPIB传输位宽
吞吐率（Mb/s） 定时和同步 市场可用产品 系统尺寸 标准软件框架 模块化
EMI防护
系统成本
8
1或8 无定义 >10000
大 无定义
否
可选
高
PCI
VXI
5．软件构架
因为PXI硬件是基于标准PC技术（如 PCI总线以及标准的CPU和外设）用户可以 使用熟悉的标准Windows软件架构。
6．系统配置
要规划并配置用户新的PXI系统，最快 最简单的方法是使用在线PXI Advisor或 PXI/SCXI Advisor。
PXI模块化仪器为测量和自动化用户提 供了一个坚固的计算机平台，使他们可以 充分利用主流PC工业的技术进步。
方法之一是利用仪器本身的模拟输出 接口，配一个数据采集卡对模拟输出信号 进行采集并进行相应的后续分析处理；方 法之二是利用仪器本身提供的编程接口， 通过编程实现。与第一种方法相比，第二 种方法不需要额外的硬件，使得测试系统 变得简单、方便。
11.1.1 GPIB
GPIB（General Purpose Interface Bus，通用接口总线）是仪器与各种控制器 （最常见的是计算机）之间的一种标准接 口，许多仪器都带有此接口。
是 视具体模块而
定 中、低
11.2 仪器驱动程序
仪器驱动程序也是一个VI，它是一款用 于控制特定仪器的软件。
LabVIEW为用户提供的可以在仪器驱 动程序开发中使用的VI分为3类：
（1）标准VISA I/O函数；
（2）传统GPIB函数和由GPIB488.2添加的 功能；
（3）串口通信函数。
图11-1 仪器驱动程序选板
PXI在中国成功的主要原因有： （1）标准化大势所趋 （2）成本优势 （3）技术性能优越 （4）适用于多种行业
11.1.4 PCI技术
PCI有32位和64位两种，32位PCI有 124引脚，64位有188引脚，目前常用的是 32位PCI。32位PCI的数据传输率为 133MB/s，大大高于ISA。
（12）VXI-1510 8通道串口通信模块
（13）VXIbus开关模块
（14）VXI-1610 32路8A A型继电器开关模 块
（15）VXI-1611 32路5A C型继电器开关模 块
（16）VXI-1612 2组16×4×8继电器开关阵 列模块
（17）VXIbus开发套件 （18）VXI-1901 C尺寸VXI总线开发模块 （19）VXI-1902 C尺寸VXI总线延伸卡 （20）VXI-1903 C尺寸VXI结构套件
1．GPIB总线虚拟仪器的硬件描述
GPIB使用8位并行、字节串行、异步 通信方式，所有字节通过总线顺序传送， 数据传输速率最高可达到8M/s。
GPIB接口是一种8位数字并行通讯接 口，其数据传输速度为1Mbyte/s。
GPIB的基地址共有31个。
2．GPIB总线虚拟仪器的软件要求
用LabVIEW开发一个基于GPIB总线的 虚拟仪器的软件包括：LabVIEW开发平台、 GPIB接口卡驱动程序和仪器的LabVIEW驱 动程序（不是必需的）。
VXI总线规范详细规定了VXI总线兼容 部件，如主机箱、背板、电源和模件的技 术要求。
（1）VXI总线系统机械结构 VXI总线规范定义了四种尺寸的VXI模块。
（2）VXI总线系统电气结构 VXI总线完全支持32位VME计算机总线。
（3）VXI总线控制方式 ① 嵌入式VXI控制器 ② 外接式控制器
常用的连接方式是嵌入式计算机，但 成本过高。
PCI总线的主要性能： （1）支持10台外设； （2）总线时钟频率33.3MHz/66MHz； （3）最大数据传输速率133MB/s；
（4）时钟同步方式； （5）与CPU 及时钟频率无关； （6）总线宽度 32 位（5V）/64 位（3.3V）； （7）能自动识别外设。
1．基本概念
不同于ISA总线，PCI总线的地址总线 与数据总线是分时复用的。
（4）使用TCP、UDP等传输控制协议编程 进行网络通信。
11.1 常用总线及总线模块
实际的测量往往随实际的测量环境和 测量目的不同而产生不同的要求，现有的 测试测量仪器能提供很高程度的测量自动 化操作，但有时仍然不能满足实际测量的 需要，为了实现实时测量分析并记录其测 量结果，必须增加一些额外的工作。
PXI
8，16（ISA）；8，16，32，64 （PCI）
1-2（ISA）；132～264（PCI） 有定义 >10000 中、小 无定义 否
视具体板卡而定
低
8，16，32 8，16，32，64
4080（VME64） 有定义 >1000 中 有定义 是
有定义
中、高
132～264 有定义 >1000 中、小 有定义
2．即插即用的实现
所谓即插即用，是指当板卡插入系统 时，系统会自动对板卡所需资源进行分配， 如基地址、中断号等，并自动寻找相应的 驱动程序。
3．中断共享的实现
PCI总线的中断共享由硬件与软件两部 分组成。 （1）硬件上采用电平触发的办法 （2）软件上采用中断链的方法
11.1.5 总线平台的比较
图11-8 VISA编程函数选板
图11-9 高级VISA编程函数选板
1．VISA打开
图11-10 VISA打开函数接线端子
2．VISA查找资源
图11-11 VISA查找资源函数接线端子
3．VISA读取设备并写入文件
图11-12 VISA读取设备并写入文件函数接线端子
4．VISA读取文件并写入设备
一个PXI系统由几项组件所组成，包含 了一个机箱、一个PXI背板（backplane）、 系统控制器（System controller module） 以及数个外设模块（Peripheral modules）。
1．机械特性
（1）与Compact PCI共享的机械特性 与Compact PCI共享的机械特性包括：
3．VXI总线系统规范简介
VXI总线系统或者其子系统由一个VXI 总线主机箱、若干VXI总线器件、一个VXI 总线资源管理器和主控制器组成。
VXI总线不是设计用来替代现存标准的， 其目的只是为提高测试和数据采集系统的 总体性能提供一个更先进的平台。因此， VXI总线规范定义了几种通信方法以方便 VXI总线系统与现存的VME总线产品、 GPIB仪器以及串口仪器的混合集成。
典型的系统结构配置是：单CPU系统、 多CPU系统、独立系统和分层式仪器系统。
11.1.3 PXI
PXI （PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩 展）是一种坚固的基于PC的测量和自动化 平台。
简单来说，PXI是以PCI（Peripheral Component Interconnect）及Compact PCI为基础再加上一些PXI特有信号组合而 成的一个架构。
图11-2 串口编程函数选板
1．VISA写入
图11-3 VISA写入函数接线端子
2．VISA读取
图11-4 VISA读取函数接线端子
3．VISA关闭
图11-5 VISA关闭函数接线端子
4．VISA设置I/O缓冲区大小
图11-6 VISA设置I/O缓冲区大小函数接线端子
5．VISA配置串口
LabVIEW 5.1及以后的版本充分考虑测 控系统的网络化要求，集成了各种通信协议， 提供丰富的网络化组件。
使用LabVIEW实现网络通信有4种方法：
（1）无需具体协议的远程桌面连接；
（2）使用DataSocket技术进行网络通信；
（3）实时发布测控程序的网页，异地使用 浏览器（如Internet Explorer，Netscape Communicator等）进行监控；
NI提供了100多种不同的PXI模块，自 从PXI成为开放的工业标准以来，PXI系统 联盟中的其他50多个厂商已提供近1000种 模块。 （1）模拟输入和输出 （2）边界扫描 （3）总线接口和通信
（4）数字输入和输出 （5）数字信号处理 （6）功能测试和诊断原型设计板卡 （7）仪器
（8）运动控制 （9）接收器内互连设备 （10）开关 （11）定时输入和输出