總線技術(shù)在儀器控制與連接方面應(yīng)用
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目前新總線技術(shù)的使用
現(xiàn)今僅有數(shù)個(gè)儀器制造廠商﹐在所制造的儀器中內(nèi)建USB﹑以太網(wǎng)絡(luò)﹑或IEEE 1394選擇界面。制造廠商對(duì)于總線的集成速度緩慢﹐是因?yàn)闆]有一種總線技術(shù)能夠在儀器控制工業(yè)中位居于主導(dǎo)地位。USB的普遍性﹐或大型以太網(wǎng)絡(luò)的存在﹐或許可以提供設(shè)計(jì)者﹐在儀器控制中加入不同的通訊總線。當(dāng)儀器制造商討論各總線技術(shù)的生存能力時(shí)﹐使用者如欲在其現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)使用最新的總線技術(shù)﹐則可以選擇連結(jié)不同的通訊總線的橋接器。
利用橋接器（bridge products）以節(jié)省投資
由于新總線技術(shù)的的接受和應(yīng)用減緩﹐與工業(yè)上對(duì)主導(dǎo)總線要求的不確定因素﹐橋接器等產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生﹐成為儀器控制與產(chǎn)品連結(jié)的有效解決方案。使用橋接器, 使用者可以輕易的從一種總線轉(zhuǎn)換到不同型號(hào)的總線﹐同時(shí)利用最新的技術(shù)﹐保持下下的兼容性。例如﹐橋接器的一端可以插入您的電腦或系統(tǒng)上的以太網(wǎng)絡(luò)﹑USB﹑或1394接口﹐而另一端則通過GPIB或串口連接至傳統(tǒng)的儀器。使用者可以享有這些新總線在電腦上即插即用﹑簡(jiǎn)易操作與應(yīng)用廣泛的好處。此外﹐通過可以維持儀器控制軟件的兼容性﹐用戶可以減少軟件的投資并縮短研發(fā)時(shí)間。
橋接器是為了解決使用者在應(yīng)用上產(chǎn)生的困擾而設(shè)計(jì)的。例如﹐當(dāng)更改控制器并利用以太網(wǎng)絡(luò)至GPIB橋接器時(shí)﹐使用者可以將GPIB插入式控制器的軟件重新使用﹐而不需任何修改。以下討論儀器控制系統(tǒng)軟件的重要性。
National Instruments提供了應(yīng)用廣泛的GPIB外接控制器﹐使用戶快速運(yùn)行并提供降低成本﹑高效的解決方案。使用NI的GPIB-ENET/100﹐與 Ethernet-to -GPIB控制器﹐用戶可以通過TCP/IP網(wǎng)路﹐控制與共享位于世界各地的儀器。另外﹐使用者可不必修改他們?yōu)镚PIB通信所編寫的程序代碼﹐就可應(yīng)用于他們的GPIB-ENET/100。
輕便型NI GPIB-USB-A能將任何具有USB接口的電腦﹐轉(zhuǎn)換成全功能﹑即插即用﹑IEEE-488.2的控制器﹐其可控制達(dá)14個(gè)可編程GPIB儀器。GPIB-USB-A的體積小﹐重量輕﹐是使用不具內(nèi)建I/O插槽的手提式電腦或桌上型電腦等便攜式應(yīng)用的最理想的選擇。
GPIB-1394能將任何帶有IEEE 1394接口的電腦轉(zhuǎn)換成一全功能的IEEE 488.2控制器﹐并可控制14個(gè)可編程的GPIB儀器。
以太網(wǎng)絡(luò)﹑USB與1394在作為測(cè)試與測(cè)量應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)總線界面上﹐有很大的潛能。隨著PC技術(shù)的發(fā)展﹐這些與其他未來的總線可以應(yīng)用于儀器控制。但是﹐考慮到PC技術(shù)的迅猛發(fā)展﹐而測(cè)試測(cè)量?jī)x器的生命周期相對(duì)較長(zhǎng)，現(xiàn)在的一些甚至于將來的總線技術(shù)應(yīng)該慎重考慮其在儀器控制方面的應(yīng)用和使用周期。GPIB在儀器控制與連結(jié)方面﹐能成為被廣泛使用的總線﹐主要的原因是經(jīng)過了時(shí)間的成功考驗(yàn)。與現(xiàn)今的總線技術(shù)不同﹐GPIB是特別為儀器控制而設(shè)計(jì)﹐并且在未來仍會(huì)持續(xù)應(yīng)用于測(cè)試和測(cè)量的應(yīng)用。
創(chuàng)造靈活的軟件架構(gòu)
不論未來何種總線會(huì)與GPIB共同使用﹐軟件的向上兼容性與集成將是任何使用者在混合式I/O系統(tǒng)取得成功的關(guān)鍵。在應(yīng)用新的總線標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行無縫連接的同時(shí)，如果軟件不存在的兼容性，則會(huì)存在花費(fèi)3小時(shí)連接新儀器，還需花費(fèi)三個(gè)月編寫新的應(yīng)用程序的問題。
由于多供應(yīng)商﹑多界面系統(tǒng)的現(xiàn)象逐漸流行﹐您需要一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)，能夠以最少精力與最強(qiáng)大的軟件再利用性方式處理這些系統(tǒng)。例如使用可交換虛擬儀器（IVI） 與虛擬儀器軟件架構(gòu) （VISA） 的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)﹐使用者在轉(zhuǎn)移至新總線時(shí)﹐可以維持其軟件與之前撰寫的程序相兼容﹐并符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)定的方式﹐維持其軟件投資。
以VISA維持軟件投資
為使工業(yè)軟件兼容性更進(jìn)一步﹐VXI即插即用系統(tǒng)聯(lián)盟開發(fā)了一個(gè)I/O軟件的規(guī)格 — VISA。聯(lián)盟于1993年成立時(shí)﹐許多VXI﹑GPIB與串口界面的非標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)存在。對(duì)于這些總線﹐VISA為高層多供應(yīng)商系統(tǒng)軟件提供研發(fā)﹑傳送與交互使用的共用基礎(chǔ)﹐如儀器驅(qū)動(dòng)程序﹑軟件面板﹑應(yīng)用軟件等。雖然此聯(lián)盟定義了VISA﹐然而一些個(gè)別的供應(yīng)商也有不同的VISA軟件。
由于VISA能為儀器通訊定義應(yīng)用程序界面（API）﹐當(dāng)您移至新的總線接口或混合式I/O系統(tǒng)時(shí)﹐仍可以確保您的軟件投資。
但使用上述模式有一個(gè)問題﹐就是各供應(yīng)商設(shè)計(jì)的VISA軟件﹐是用于供應(yīng)商自己的控制器﹐而不能使用于其他供應(yīng)商的產(chǎn)品。另外﹐欲在新的總線上工作﹐您必須安裝一個(gè)完整的VISA庫(kù)。有時(shí)這是由不同的供應(yīng)商提供﹐而且這也不保證能維持現(xiàn)存的界面。
為解決此問題﹐National Instruments早已使用一個(gè)”Passport”插入式模塊重新設(shè)計(jì)我們的VISA產(chǎn)品﹐此模塊為各個(gè)不同的總線定義不同的通訊接口﹐或稱作passport。此NI Passport模塊將特定的連結(jié)總線的通訊機(jī)制與核心VISA庫(kù)分開﹐此函式庫(kù)含有常用的高階VISA API。使用此模塊﹐各個(gè)不同的總線需要一個(gè)passport以連接至核心VISA引擎﹐因此﹐可以很容易的與新總線相容﹐而不需牽動(dòng)現(xiàn)有的界面。
通過這一模塊﹐您可以真正的擁有多重供應(yīng)商﹑多重界面的系統(tǒng)。與其他依賴如 COM技術(shù)的解決方案不同﹐多平臺(tái)的ANSI C技術(shù)仍舊是Passport模型的基礎(chǔ)。National Instruments承諾將使VISA與任何會(huì)在測(cè)試與測(cè)量應(yīng)用中受歡迎的總線介面兼容。
以IVI尋找多變性
IVI基金會(huì)正在定義儀器驅(qū)動(dòng)程序的標(biāo)準(zhǔn)——一個(gè)能夠克服低階通訊的軟件模塊﹐ 這是一個(gè)建立在VISA之上的標(biāo)準(zhǔn)﹐提供強(qiáng)健高效能﹑容易使用的儀器傳輸協(xié)議。這些儀器驅(qū)動(dòng)程序是根據(jù)基本標(biāo)準(zhǔn)而制作﹐包含如測(cè)量或讀取波形的高階功能﹐而其內(nèi)部包含低階VISA讀寫功能。與VISA合并﹐IVI可提供給多重供應(yīng)商﹑多重平臺(tái)﹑與混合I/O測(cè)試系統(tǒng)一個(gè)強(qiáng)大的功能機(jī)制。(end)
評(píng)論