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1、1/1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. : 文件类型 技术指南 : 是 是否NI支持 : Mar 26, 2009 发布日期USB仪器控制教程概览本教程可以作为使用 NI-VISA与 USB设备进行通信 的起点。其目的并不 是作为学习USB体 系结构或是USB通 信中使用的不同协议 的起点。在阅读本教 程之后，只要您理解 设备通信协议，您将 能够安装USB设 备，并使用NI- VISA与该设备进 行通信。目录1、USB与 VISA背景 2、配置NI- VISA控制您的 USB设备 3、使用NI- VISA与您的 USB设备进行通信 4、Linux和 Mac下的USB1、USB与 VISA
2、背景VISA是一个高 级API用来与仪器 控制总线进行通信。 它是平台独立、总线 独立、环境独立的。 也就是说，无论是使 用LabVIEW编 程在一台运行 Windows 2000的机器上与 USB设备进行通 信，还是使用C编程 在一台运行Mac OS X的机器上与 GPIB设备进行通 信，都可以使用同样 的API。 USB是一个基于 消息的通信总线。这 意味着PC和USB 设备通过在总线上以 文本或二进制数据格 式发送指令和数据进 行通信。每个USB 设备都有自己的指令 集。您可以使用 NI-VISA读函 数与写函数，将这些 指令发送到仪器上， 并从这些仪器上读取 响应。可以向您的仪 器制造
3、商索取仪器有 效指令的列表。从NI-VISA 3.0版本开始支持 USB通信。能够支 持两个等级的 VISA资源： USB INSTR 和USB RAW。遵守USB测试与测 量类别 （USBTMC）协 议的USB设备使用 USB INSTR 资源类别。 USBTMC设备遵 守VISA USB INSTR 资源类别能够理解的 协议。如果要与 USBTMC设备进 行通信，则没有必要 进行设置。要与 USBTMC设备进 行通信，请参阅第三 小节。要获得更多关 于USBTMC规范 的信息，请参阅下面 的USB实现者论坛 主页链接。 USB RAW仪 器是所有不能完全符 合USBTMC规范 的仪器。如果
4、你在使 用USB RAW设 备，请参阅第二小节 配置NI-VISA 以便控制您的设备。 可以联系您的仪器制 造商，了解关于设置 仪器所使用的通信协 议和指令集的细节。要了解关于NI- VISA API的 更多信息，请参阅 NI-VISA帮 助。该文档包含在 NI-VISA中， 它可以在本教程最后 提供的链接中得到。2、配置NI- VISA控制您的 USB设备本小节叙述了在基于 Windows的计 算机上，将USB RAW设备配置为能 够被NI- VISA 3.0所 控制的设备所要进行 的步骤。如果您在使 用兼容USBTMC 的设备，可以将仪器 连接到计算机上，跳 到2.3小节。现在，NI- V
5、ISA应该已经安 装在您的计算机上， 但是USB设备尚未 连接到计算机。此 外，您的USB设备 驱动程序应该还没有 安装。配置您的 USB设备使用 NI-VISA有三 个步骤：使用驱动程序开发向 导创建INF文件。 使用INF文件安装 INF文件和USB 设备。 使用NI-VISA 交互式控制测试设 备。为了本教程需要，使 用NI DAQPad- 6020E作为 USB设备实例，安 装在 Windows XP系统中。由于本 教程的目的是解释通 用USB设备的配 置，关于 DAQPad- 6020E的特有细 节并没有进行讨论。 记住NI-DAQ是 DAQPad- 6020E是唯一支 持的驱动程序
6、。 2.1. 使用驱 动程序开发向导创建 INF文件要使用NI- VISA，您必须首 先让Windows 使用NI-VISA 作为这个设备的默认 驱动程序。在 Windows环境 中，您可以使用 INF文件完成这 点。NI- VISA 3.0或 更高版本包含了 VISA驱动程序开 发向导（DDW）， 可以为您的USB设 备创建INF文件。 1、打开DDW， 选择开始程序 National Instruments VISAVISA 驱动程序开发员向 导。图1显示了打开 的屏幕。2/图1：VISA DDW硬件总线窗口您可以使用这个向导 创建供 PXI/PCI、 USB或IEEE 1394设备使用的
7、 INF文件。由于您 在为USB设备创建 驱动程序，选择 USB并点击下一 步。VISA DDW基本设备信息 窗口打开，如图2所 示。图2：VISA DDW基本设备信息 窗口2、在这个步骤 中，您必须知道 USB仪器所使用的 USB厂商ID和产 品ID。这些数字在 您安装的时候能够识 别USB设备，在您 希望进行通信的时 候，可以对设备进行 寻址。根据USB规 范，所有数字必须是 16位的十六进制数 字，必须由设备制造 商提供。如果您不知道USB 厂商ID和产品 ID，您可以将设备 插入计算机，让计算 机识别新设备得到这 些ID。如果找到新 硬件向导打开，选择 取消。打开控制面板 中的设备管理
8、器，在 列表中找到您的设 备，通常它在“其他 设备”中。可能它会 带有黄色惊叹号标 记，表示这是一个未 知设备。双击这个设 备打开属性。选择详 细标签，确保“设备 实例ID”显示在属 性的下拉框中。这样 将会显示类似于图3 的字符串。 “VID_”和 “PID_”右边的 四个字符分别是您的 厂商ID和产品 ID。写下设备的字 符串，关闭设备管理 器，从计算机上拔下 设备。或者您还可以 联系您的设备厂商获 得这些信息。3/1. 2. 3. 图3：从设备管理器 中找到厂商ID和产 品ID对于DAQPad- 6020E而言，厂 商ID和产品ID分 别是0x3923和 0x12C0。如果 您的设备不是
9、NI DAQPad- 6020E，厂商 ID和产品ID对于 您的设备而言是不同 的。注意：在进入驱动程 序开发向导之前，请 确保设备已经从计算 机上拔下。在对应的框中输入设 备的厂商ID、产品 ID、制造商名称和 型号名称。点击下一步。输出文 件属性窗口如图4所 示。图4：VISA DDW输出文件属性 窗口3、USB仪器前缀 只是用来识别这个设 备所使用文件的描述 符。输入USB仪器 前缀，选择需要存放 文件的目标文件夹， 点击下一步。下一个 窗口将提供您安装选 项。默认的选择是为 操作系统安装设置信 息，也通常是最佳选 项。在您选择了一个 选项之后，点击完成 退出向导。INF文 件已经在您在
10、前一个 窗口中输入的输出文 件位置中指定的文件 夹中生成了。 2.2. 安装 INF文件和USB 设备INF文件的安装对 于每个版本的 Windows而言 都是不同的。在 DDW创建了INF 文件之后，安装指令 就已经包括在INF 文件的头部了。由于 INF文件是 ASCII文本文 件，它们可以在记事 本等任何文本编辑器 中查看。要获得关于 安装INF文件的具 体信息，可以在文本 编辑器中打开INF 文件，按照文件头部 的指令完成。本教程 假设您使用 Windows XP操作系统。将INF文件复制到 INF文件夹中。在 Windows XP中，这个文件夹 通常位于C: WINDOWSINF 中
11、。这个文件夹可能 是隐藏的，因此可能 需要修改文件夹选项 以便查看隐藏文件。 右键点击C: WINDOWSINF 中的INF文件，单 击安装。这个过程将 为您的设备建立一个 PNF文件。现在您 已经可以安装您的 USB设备了。 连接USB设备。由 于USB是可以热插 拔的， Windows将能 够检测到您的USB 设备，在您连接到 USB端口之后，就 会自动打开添加新硬 件向导。按照屏幕指 令完成向导。在提示 您为这个设备选择驱 动程序时，浏览 INF文件夹，选择 您使用DDW创建的 INF文件。4/注意：在部分情况 下，Windows 可能已经为您的 USB设备设置了默 认的关联驱动程序。
12、在这个情况下， Windows将会 首先安装那个驱动程 序。如果在您插入 USB设备， Windows安装 了默认驱动程序，右 键点击我的电脑，选 择属性。在属性窗口 中进入硬件标签，点 击设备管理器。在设 备管理器打开之后， 展开“人体工程接口 设备”树。找到 “USB人体工程接 口设备”（如图5所 示）中对应USB设 备的实例，右键点击 并选择属性，检查对 应VID和PID的 细节标签。图5：为您的USB 设备找到正确的 USB人体工程设备 实例在您找到了具有您 USB设备对应 VID和PID的 “USB人体工程接 口设备”之后，右键 点击这个设备，进入 如图6所示的更新驱 动程序窗口。图
13、6：更新USB设 备的驱动程序在第一个窗口中，选 择“不，不是这 次”，单击下一步。 在下一个窗口中，选 择“从列表或指定位 置安装（高级）”， 单击下一步。在第三 个窗口中，选择“不 搜索。我将选择要安 装的驱动程序。”第 四个屏幕将和图7相 似，在其中选择您已 经创建的驱动程序。 在选择了驱动程序之 后，单击下一步。在 驱动程序完成安装之 后，点击完成。5/图7：为您的USB 设备选择VISA驱 动程序2.3. 使用 VISA交互式控制 测试通信 1、打开测量与自 动化浏览器 （MAX）。选择工 具刷新更新视图。 您的USB设备应该 已经作为USB设备 列在如图8所示的设 备与接口中。您的
14、 USB设备现在已经 完成安装，并配置为 用于NI-VISA 使用。如果您选择了USB 设备，设备信息将被 显示在USB设置窗 口中。使用这个窗 口，您可以访问例如 制造商ID、型号代 码和设备序列号的信 息。+ 放大图片图8：在MAX中显 示的USB设备2、要使用VISA 与您的设备通信，使 用您设备的VISA 仪器描述符。 USB INSTR 设备的仪器描述符格 式是USB board: 制造商ID:型号 代码:序列号 :USB接口编 号: INSTR。 USB RAW设备 的仪器描述符格式是 USB board: 制造商ID:型号 代码:序列号 :USB接口编 号:RAW。根据USBTM
15、C规 范，所有 USBTMC设备必 须带有序列号。部分 USB RAW设备 可能没有序列号。如 果您的设备没有序列 号，NI-VISA 将会自动为该设备分 配一个VISA专用 的序列号。序列号的 格式是NI- VISA-#，其中 #是自动生成的数 字。部分USB设备具有 多个接口。这与一个 PCI设备具有多种 功能相似。如果您的 设备仅仅支持一个接 口，您可能就不需要 包含USB的接口编 号。 DAQPad- 6020E使用 RAW类别，制造商 代码和型号代码分别 是0x3923和 0x12C0。对于 DAQPad- 6020E而言，仪 器描述符是 USB0: 0x3923: 0x12C0:
16、00B50DAE: RAW。要测试与这个设备的 通信，打开MAX。 选择工具NI- VISAVISA 交互式控制。如图9 所示的窗口将被打 开。6/图9：VISA交互 式控制3、VISA交互式 控制 （VISAIC）是 用来简单地与任何 VISA资源进行通 信的使用程序。在您 的USB设备被配置 为使用VISA之 后，它就会被列出在 USB分支中。双击 您的设备打开与设备 通信的VISA会 话。如图10所示的 窗口将被打开。+ 放大图片图10：VISA交 互式控制开发式 VISA会话在您使用 VISAIC打开 VISA会话之后， 就会自动选择模板标 签和属性节点（设 置）标签。要读取一 个属性，选择属性节 点（获取）标签，选 择需要的属性并点击 执行。属性目前在属 性名中所指定的数值 会显示在当前值指示 器中。在图10中， 资源名属性已经被读 取
