设置与USB仪器的通信

更新 Apr 8, 2021

环境

软件

  • LabVIEW
  • Measurement & Automation Explorer (MAX)

驱动

  • NI-VISA

操作系统

  • Windows

本教程将向您展示如何设置NI软件以与LabVIEW中的USB仪器通信。

NI-VISA驱动程序支持两类USB仪器:USB测试和测量类别(USBTMC)和USB RAW仪器。 USBTMC仪器符合USBTMC协议,而USB RAW仪器使用其自己的特定通信协议。本教程将介绍两种类型的仪器。

先决条件

确保使用USB A到USB B电缆将仪器连接到计算机。


本教程假定您熟悉仪器的通信协议,并着重介绍NI软件中的设置工作流程。根据所使用的协议,设置步骤会有所不同。请查阅USB仪器的文档或联系仪器制造商以获取此信息。

 

安装NI软件和驱动程序

安装LabVIEW的最新兼容版本和NI-VISA驱动程序。有关兼容性信息,请参阅以下内容。

 

设置和配置硬件

安装NI软件后,连接并配置USB仪器。


USBTMC仪器

NI-VISA将自动检测USBTMC仪器,因此在安装NI-VISA驱动程序后无需进行其他配置。仪器将作为USB测试和测量类设备安装。

  1. 通过USB电缆将USB仪器牢固地连接到计算机。
  2. 从“开始”菜单中打开Measurement and Automation Explorer(MAX)
  3. 展开设备和接口>> USB设备。您应该看到USBTMC仪器的VISA资源名称列为USB [board] ::制造商ID ::型号代码::序列号:: [USB接口号] :: INSTR。
  4. 继续进行“测试交流”部分。

 

USB RAW仪器

为了使NI-VISA能够识别USB RAW仪器,您需要使用NI-VISA驱动程序向导创建一个设置信息文件(INF文件)并将其安装到您的计算机上。


创建INF文件(USB驱动程序)

  1. 从开始菜单启动NI-VISA驱动程序向导。
  2. 在“硬件总线选择”页面上,选择“ USB” 。单击下一步

  1. 在“设备选择”页面上,执行下列操作之一:
    • 如果您的设备已经连接到计算机,请从设备列表中选择它,然后单击下一步。如果您在列表中没有看到您的设备,请确保其已牢固连接,然后选择“刷新” 。继续执行步骤5。
    • 如果您的设备未连接/不可用,请在列表底部选择其他...。单击下一步

  1. 如果选择其他... ,请在USB –设备信息页面上手动输入有关设备的信息。


单击窗口右上方的问号。这将启用上下文帮助并提供每个字段的描述。


要获取USB制造商ID(供应商ID)USB型号代码(产品ID) ,请参阅查找USB设备的供应商和产品ID


填写完字段后,点击下一步。下图显示了National Instruments GPIB-USB-HS设备的示例。

  1. 在“输出文件生成”页面上,在“仪器前缀”字段中命名您的INF文件,然后指定应将其保存在何处。单击下一步
  2. 在“安装选项”页面上,指定安装选项。
    • 如果您希望NI-VISA驱动程序向导自动为您安装INF文件,请选择在此计算机上安装生成的文件,然后点击完成。这是默认和推荐的选项。继续执行“安装USB仪器”部分。

注意:选择“在此计算机上安装生成的文件”选项需要管理员/ root用户特权。

  • 如果您想自己安装INF文件,请选择“不执行任何操作并退出向导” ,然后单击“完成” 。继续下面的部分。

 

安装INF文件

如果要手动安装INF文件,请导航至INF文件的创建位置,然后在任何文本编辑器(例如记事本)中打开INF文件。安装说明包含在INF文件顶部的标题中。


有关更多详细说明,请按照以下步骤操作:

  1. 如果您使用的是Windows 8或更高版本的计算机,则必须先对INF文件签名,然后才能将其安装在计算机上。 Windows 7和更早版本的计算机可以跳到下一步。
  2. 确保您已登录到管理员用户帐户。
  3. 此时断开USB仪器的连接,以便在重新安装驱动程序后将其与设备正确关联。
  4. 将INF文件复制到C:\\ Windows \ INF 。如果INF文件夹被隐藏,请导航至工具>>文件夹选项>>视图>>高级设置>>显示隐藏的文件,文件夹和驱动器以将其取消隐藏。
  5. 右键单击INF文件,然后单击Install 。这将为您的设备创建一个PNF文件。现在您可以安装USB仪器了。


安装USB仪器

  1. 通过USB电缆将USB仪器牢固地连接到计算机。
  2. 连接设备后,“添加新硬件向导”应会自动打开。选择下一步。在“添加硬件”页面上,选择“搜索并自动安装硬件(推荐)”

  1. 安装期过后,Windows应指示它已成功安装设备。
  2. 从“开始”菜单中打开Measurement and Automation Explorer(MAX),然后展开“设备和接口” 。您应该以USB [board] ::制造商ID ::型号代码::序列号:: [USB接口号] :: RAW的格式查看仪器的VISA资源名称。


某些USB RAW仪器可能没有序列号。在这种情况下,NI-VISA会以NI-VISA- [number]格式自动分配VISA特定的序列号。


如果仪器仅支持1个接口,则不会包含在VISA资源名称中。


在某些情况下,Windows可能已经具有与您的USB仪器关联的默认驱动程序,并且将首先安装该驱动程序。要将驱动程序重新关联到INF文件,请按照以下步骤操作:

  1. 打开设备管理器。
  2. 在列表中找到您的仪器,并确保其供应商ID(VID)和产品ID(PID)与用于创建INF文件的产品相匹配。
  3. 右键单击仪器,然后选择“更新驱动程序软件”
  4. 选择浏览我的计算机以获取驱动程序软件
  5. 选择“让我从计算机上的驱动程序列表中选择”。
  6. 选择从磁盘安装
  7. 导航到C:\\ Windows \ INF并选择INF文件。
  8. 单击下一步
  9. 单击完成


测试交流

设置和配置后,使用VISA测试面板来验证与仪器的通信并测试不同的仪器命令。

  1. 在MAX中,选择工具选项卡>> NI-VISA >> VISA交互式控件
  2. 选择USB仪器的VISA资源名称。
  3. 在“测试面板”窗口中,选择“输入/输出”选项卡。
  4. 在“基本I / O”选项卡中,输入受支持的命令,然后选择“查询” 。有关与仪器一起使用的有效命令列表,请参阅制造商文档。
  5. 显示窗口将概述写和读操作。

 

安装仪器驱动程序

完成配置并验证与仪器的通信后,您需要一种简便的方法从交互模式转换为编程模式。实现此目的的最佳方法是使用仪器驱动程序。

请参阅在LabVIEW中选择与控制仪器的正确接口,以确定哪种仪器驱动程序类型最适合您的应用程序。请按照文档中的链接安装和使用仪器驱动程序。

 

运行一个例子

仪器驱动程序和NI-VISA驱动程序将安装示例以及与仪器通信所需的API。将这些示例用作编程参考,以及一种轻松使用仪器的简便方法。


注意:开始运行LabVIEW示例之前,关闭MAX。打开MAX测试面板并同时运行LabVIEW示例将导致访问资源错误。


仪器驱动程序示例

如果安装了仪器驱动程序,请参考以下示例:

  1. 即插即用设备驱动程序示例
  2. IVI仪器驱动程序示例


NI-VISA驱动程序范例

如果使用NI-VISA,请根据USB仪器类型参考以下示例。


USBTMC仪器

对于USBTMC仪器,可以使用NI-VISA API与仪器通信。下面提供了一个示例代码段。本示例打开与USB仪器的会话,执行* IDN?\ n写入操作,从仪器读取指定数量的字节,关闭会话并处理任何错误。

  1. 右键单击代码段,然后将其另存为图像。
  2. 将图像直接拖动到空白的LabVIEW程序框图上。
  3. 在前面板上,将VISA资源名称配置为先前在本教程中配置的仪器的VISA资源。
  4. 运行VI。

有关VISA函数的更多信息,请参见LabVIEW帮助:VISA VI和函数



USB RAW仪器

NI-VISA USB RAW模式支持中断,批量和控制数据传输。不支持同步传输。有关这些通讯类型的更多信息,请参考LabVIEW帮助:使用NI-VISA与USB设备通讯


导航至LabVIEW帮助选项卡>>查找示例… >>硬件输入和输出>> VISA,以查看USB RAW随附的示例。您将找到批量,控制和中断通信的示例。


注意:由于NI-VISA USB RAW支持非常特定于设备,因此需要详细了解设备的操作方式。有关USB RAW仪器的通信协议的详细信息,请参阅制造商文档。