總線技術在儀器控制與連接方面應用
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目前新總線技術的使用
現今僅有數個儀器制造廠商﹐在所制造的儀器中內建USB﹑以太網絡﹑或IEEE 1394選擇界面。制造廠商對于總線的集成速度緩慢﹐是因為沒有一種總線技術能夠在儀器控制工業(yè)中位居于主導地位。USB的普遍性﹐或大型以太網絡的存在﹐或許可以提供設計者﹐在儀器控制中加入不同的通訊總線。當儀器制造商討論各總線技術的生存能力時﹐使用者如欲在其現有測試系統(tǒng)使用最新的總線技術﹐則可以選擇連結不同的通訊總線的橋接器。
利用橋接器（bridge products）以節(jié)省投資
由于新總線技術的的接受和應用減緩﹐與工業(yè)上對主導總線要求的不確定因素﹐橋接器等產品應運而生﹐成為儀器控制與產品連結的有效解決方案。使用橋接器, 使用者可以輕易的從一種總線轉換到不同型號的總線﹐同時利用最新的技術﹐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)上的以太網絡﹑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﹑簡易操作與應用廣泛的好處。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)時間。
橋接器是為了解決使用者在應用上產生的困擾而設計的。例如﹐當更改控制器并利用以太網絡至GPIB橋接器時﹐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提供了應用廣泛的GPIB外接控制器﹐使用戶快速運行并提供降低成本﹑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﹐轉換成全功能﹑即插即用﹑IEEE-488.2的控制器﹐其可控制達14個可編程GPIB儀器。GPIB-USB-A的體積小﹐重量輕﹐是使用不具內建I/O插槽的手提式電腦或桌上型電腦等便攜式應用的最理想的選擇。
GPIB-1394能將任何帶有IEEE 1394接口的電腦轉換成一全功能的IEEE 488.2控制器﹐并可控制14個可編程的GPIB儀器。
以太網絡﹑USB與1394在作為測試與測量應用的標準總線界面上﹐有很大的潛能。隨著PC技術的發(fā)展﹐這些與其他未來的總線可以應用于儀器控制。但是﹐考慮到PC技術的迅猛發(fā)展﹐而測試測量儀器的生命周期相對較長，現在的一些甚至于將來的總線技術應該慎重考慮其在儀器控制方面的應用和使用周期。GPIB在儀器控制與連結方面﹐能成為被廣泛使用的總線﹐主要的原因是經過了時間的成功考驗。與現今的總線技術不同﹐GPIB是特別為儀器控制而設計﹐并且在未來仍會持續(xù)應用于測試和測量的應用。
創(chuàng)造靈活的軟件架構
不論未來何種總線會與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)取得成功的關鍵。在應用新的總線標準的進行無縫連接的同時，如果軟件不存在的兼容性，則會存在花費3小時連接新儀器，還需花費三個月編寫新的應用程序的問題。
由于多供應商﹑多界面系統(tǒng)的現象逐漸流行﹐您需要一個軟件結構，能夠以最少精力與最強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 （VISA） 的工業(yè)軟件標準﹐使用者在轉移至新總線時﹐可以維持其軟件與之前撰寫的程序相兼容﹐并符合工業(yè)標準通訊協定的方式﹐維持其軟件投資。
以VISA維持軟件投資
為使工業(yè)軟件兼容性更進一步﹐VXI即插即用系統(tǒng)聯盟開發(fā)了一個I/O軟件的規(guī)格 — VISA。聯盟于1993年成立時﹐許多VXI﹑GPIB與串口界面的非標準商業(yè)應用已經存在。對于這些總線﹐VISA為高層多供應商系統(tǒng)軟件提供研發(fā)﹑傳送與交互使用的共用基礎﹐如儀器驅動程序﹑軟件面板﹑應用軟件等。雖然此聯盟定義了VISA﹐然而一些個別的供應商也有不同的VISA軟件。
由于VISA能為儀器通訊定義應用程序界面（API）﹐當您移至新的總線接口或混合式I/O系統(tǒng)時﹐仍可以確保您的軟件投資。
但使用上述模式有一個問題﹐就是各供應商設計的VISA軟件﹐是用于供應商自己的控制器﹐而不能使用于其他供應商的產品。另外﹐欲在新的總線上工作﹐您必須安裝一個完整的VISA庫。有時這是由不同的供應商提供﹐而且這也不保證能維持現存的界面。
為解決此問題﹐National Instruments早已使用一個”Passport”插入式模塊重新設計我們的VISA產品﹐此模塊為各個不同的總線定義不同的通訊接口﹐或稱作passport。此NI Passport模塊將特定的連結總線的通訊機制與核心VISA庫分開﹐此函式庫含有常用的高階VISA API。使用此模塊﹐各個不同的總線需要一個passport以連接至核心VISA引擎﹐因此﹐可以很容易的與新總線相容﹐而不需牽動現有的界面。
通過這一模塊﹐您可以真正的擁有多重供應商﹑多重界面的系統(tǒng)。與其他依賴如 COM技術的解決方案不同﹐多平臺的ANSI C技術仍舊是Passport模型的基礎。National Instruments承諾將使VISA與任何會在測試與測量應用中受歡迎的總線介面兼容。
以IVI尋找多變性
IVI基金會正在定義儀器驅動程序的標準——一個能夠克服低階通訊的軟件模塊﹐ 這是一個建立在VISA之上的標準﹐提供強健高效能﹑容易使用的儀器傳輸協議。這些儀器驅動程序是根據基本標準而制作﹐包含如測量或讀取波形的高階功能﹐而其內部包含低階VISA讀寫功能。與VISA合并﹐IVI可提供給多重供應商﹑多重平臺﹑與混合I/O測試系統(tǒng)一個強大的功能機制。(end)
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