設置與USB儀器的通訊

更新 May 30, 2021

環境

軟體

  • LabVIEW
  • Measurement & Automation Explorer (MAX)

驅動程式

  • NI-VISA

操作系統

  • Windows

本教程將向您展示如何設置NI軟體以與LabVIEW中的USB儀器通訊。

NI-VISA驅動程式支援兩類USB儀器:USB測試和測量類別(USBTMC)和USB RAW儀器。 USBTMC儀器符合USBTMC協議,而USB RAW儀器使用其自己的特定通訊協議。本教程將介紹兩種類型的儀器。

先決條件

確保使用USB A到USB B電纜將儀器連接到電腦。


本教程假定您熟悉儀器的通訊協議,並著重介紹NI軟體中的設置工作流程。根據所使用的協議,設置步驟會有所不同。請查閱USB儀器的文檔或聯繫儀器製造商以獲取此訊息。

 

安裝NI軟體和驅動程式

安裝LabVIEW的最新兼容版本和NI-VISA驅動程式。有關兼容性信息,請參閱以下內容。

 

設置和配置硬體

安裝NI軟體後,連接並配置USB儀器。


USBTMC儀器

NI-VISA將自動檢測USBTMC儀器,因此在安裝NI-VISA驅動程式後無需進行其他配置。儀器將作為USB測試和測量類設備安裝。

  1. 通過USB電纜將USB儀器牢固地連接到電腦。
  2. 從“開始”菜單中打開Measurement and Automation Explorer(MAX)。
  3. 展開Devices and Interfaces >> USB Devices。您應該看到USBTMC儀器的VISA資源名稱列為USB[board]:: manufacturer ID:: model code:: serial number:: [USB interface number]::INSTR。
  4. 繼續進行“Test Communication”部分。

 

USB RAW儀器

為了使NI-VISA能夠識別USB RAW儀器,您需要使用NI-VISA Driver Wizard 創建一個設置訊息文件(INF文件)並將其安裝到您的電腦上。


創建INF文件(USB驅動程式

  1. 從開始菜單啟動NI-VISA Driver Wizard 。
  2. 在“Hardware Bus Selection”頁面上,選擇“ USB” 。單擊Next

  1. 在“Device Selection page”頁面上,執行下列操作之一:
    • 如果您的設備已經連接到電腦,請從設備列表中選擇它,然後單擊Next。如果您在列表中沒有看到您的設備,請確保其已連接牢固,然後選擇“Refresh” 。繼續執行步驟5。
    • 如果您的設備未連接/不可用,請在列表底部選擇Other…。單擊Next

  1. 如果選擇Other… ,請在USB – Device Information page頁面上手動輸入有關設備的訊息。


單擊視窗右上方的問號。這將啟用上下文幫助並提供每個字段的描述。


要獲取USB Manufacturer ID (Vendor ID)USB Model Code (Product ID) ,請參閱查找USB設備的供應商和產品ID


填寫完字段後,點擊Next。下圖顯示了NI GPIB-USB-HS設備的例子。

  1. 在“Output Files Generation”頁面上,在“Instrument Prefix”字段中命名您的INF文件,然後指定應將其保存在何處。單擊Next
  2. 在“Installation Options ”頁面上,指定安裝選項。
    • 如果您希望NI-VISA Driver Wizard 自動為您安裝INF文件,請選擇Install the generated files on this computer ,然後點擊Finish。這是默認和推薦的選項。繼續執行“Install USB Instrument 部分。

請注意:選擇“Install the generated files on this computer”選項需要管理員/ root用戶特權。

  • 如果您想自己安裝INF文件,請選擇“Do nothing and exit the wizard” ,然後單擊“Finish” 。繼續下方的部分。

 

安裝INF文件

如果要手動安裝INF文件,請導航至INF文件的創建位置,然後在任何文本編輯器(例如記事本)中打開INF文件。安裝說明包含在INF文件頂部的標題中。


有關更多詳細說明,請按照以下步驟操作:

  1. 如果您使用的是Windows 8或更高版本的電腦,則必須先對INF文件簽名,然後才能將其安裝在電腦上。 Windows 7和更早版本的電腦可以跳到下一步。
  2. 確保您已登錄到管理員用戶帳號。
  3. 此時斷開USB儀器的連接,以便在重新安裝驅動程式後將其與設備正確連接。
  4. 將INF文件複製到C:\\Windows\INF 。如果INF文件夾被隱藏,請導航至Tools >> Folder Options >> View >> Advanced Settings >> Show hidden files, folders, and drives以將其取消隱藏。
  5. 右鍵單擊INF文件,然後單擊Install 。這將為您的設備創建一個PNF文件。現在您可以安裝USB儀器了。


安裝USB儀器

  1. 通過USB電纜將USB儀器牢固地連接到電腦。
  2. 連接設備後,“Add New Hardware Wizard”將會自動打開。選擇Next。在“Add Hardware”頁面上,選擇“Search for and install the hardware automatically (Recommended)” 。

  1. 安裝完成後,Windows應顯示它已成功安裝設備。
  2. 從“開始”菜單中打開Measurement and Automation Explorer(MAX),然後展開“Devices and Interfaces” 。您將以USB[board]:: manufacturer ID:: model code:: serial number::[USB interface number]::RAW的格式查看儀器的VISA資源名稱。


某些USB RAW儀器可能沒有序號。在這種情況下,NI-VISA會以NI-VISA-[號碼]格式自動分配VISA特定的序號。


如果儀器僅支援1個接口,則不會包含在VISA資源名稱中。


在某些情況下,Windows可能已經具有與您的USB儀器連接的默認驅動程式,並且將首先安裝該驅動程式。要將驅動程式重新連接到INF文件,請按照以下步驟操作:

  1. 打開設備管理器。
  2. 在列表中找到您的儀器,並確保其供應商ID(VID)和產品ID(PID)與用於創建INF文件的產品相匹配。
  3. 右鍵單擊儀器,然後選擇“Update Driver Software” 。
  4. 選擇Browse my computer for driver software
  5. 選擇“Let me pick from a list of drivers on my computer”。
  6. 選擇Have disk
  7. 導航到C:\\Windows\INF並選擇INF文件。
  8. 單擊Next
  9. 單擊Finished

Test Communication

設置和配置後,使用VISA Test Panels 來驗證與儀器的通訊並測試不同的儀器指令。

  1. 在MAX中,選擇 Tools選項>> NI-VISA >> VISA Interactive Control
  2. 選擇USB儀器的VISA資源名稱。
  3. 在“Test Panel ”視窗中,選擇“Input/Output ”選項。
  4. 在“Basic I/O”選項卡中,輸入受支援的指令,然後選擇“Query” 。有關與儀器一起使用的有效指令列表,請參閱製造商文檔。
  5. 顯示視窗將概述寫和讀操作。

 

安裝儀器驅動程式

完成配置並驗證與儀器的通訊後,您需要一種簡便的方法從溝通模式轉換為編程模式。實現此目的的最佳方法是使用儀器驅動程式。

請參閱在LabVIEW中選擇與控制儀器的正確接口,以確定哪種儀器驅動程式類型最適合您的應用程式。請按照文檔中的鏈接安裝和使用儀器驅動程式。

 

運行一個範例

儀器驅動程式和NI-VISA驅動程式將安裝範例以及與儀器通訊所需的API。將這些範例用作編程參考,以及一種輕鬆使用儀器的簡便方法。


請注意:開始運行LabVIEW範例之前,關閉MAX。打開MAX Test Panels 並同時運行LabVIEW範例將導致存取資源錯誤。


儀器驅動程式範例

如果安裝了儀器驅動程式,請參考以下範例:

  1. Using Plug-and-Play Instrument Drivers in LabVIEW
  2. IVI儀器驅動程式範例


NI-VISA驅動程式範例

如果使用NI-VISA,請根據USB儀器類型參考以下範例。


USBTMC儀器

對於USBTMC儀器,可以使用NI-VISA API與儀器通訊。下面提供了一個範例程式碼段。本範例打開與USB儀器的會話,執行* IDN?\ n寫入操作,從儀器讀取指定數量的字節,關閉會話並處理任何錯誤。

  1. 右鍵單擊程式碼段,然後將其另存為圖像。
  2. 將圖像直接拖動到空白的LabVIEW block diagram上。
  3. 在front panel上,將VISA資源名稱配置為先前在本教程中配置的儀器的VISA資源。
  4. 運行VI。

有關VISA函數的更多訊息,請參閲LabVIEW幫助:VISA VI和函數



USB RAW儀器

NI-VISA USB RAW模式支援中斷,Bulk和控制數據傳輸。不支援同步傳輸。有關這些通訊類型的更多訊息,請參考LabVIEW幫助:使用NI-VISA與USB設備通訊


導航至LabVIEWHelp選項>> Find Examples…>>Hardware Input and Output >> VISA,以查看USB RAW内建的範例。您將找到bulk,控制和中斷通訊的範例。


請注意:由於NI-VISA USB RAW支援非常特定於設備,因此需要詳細了解設備的操作方式。有關USB RAW儀器的通訊協議的詳細訊息,請參閱製造商文檔。