3 上位機系統(tǒng)的設計

LabVIEW語言是美國國家儀器(NI)公司開發(fā)的一種基于圖形化語言(G語言)的編程語言，利用該語言編寫的模塊化程序，具有良好的界面，簡單、直觀，且易于理解、調試和維護。做成的虛擬儀表可以當作許多儀器設備來使用，其功能完全由用戶編程定義。另外，LabVIEW內(nèi)還包含豐富的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)信號分析以及控制等子程序，特別適用于數(shù)據(jù)采集、通信處理系統(tǒng)。

LabVIEW提供了很多現(xiàn)成的可供調用的函數(shù)庫，從底層的GPIB，VXI，PXI，串口數(shù)據(jù)采集板的控制子程序到大量的儀器驅動程序；從基本的功能函數(shù)到高級分析庫，幾乎涵蓋了儀器設計中需要的所有函數(shù)。同時，LabVIEW還支持用于網(wǎng)絡通訊的TCP／IP協(xié)議、動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)和網(wǎng)絡化多媒體對象技術(ActiveX)等應用軟件標準。

3.1 VISA

LabVIEW提供了功能強大的VISA庫。VISA(Virtual Instrument Software Architecture，虛擬儀器軟件規(guī)范)是用于儀器編程的標準I／O函數(shù)庫及其相關規(guī)范的總稱。VISA庫駐留于計算機系統(tǒng)中，完成計算機與儀器之間的連接，用以實現(xiàn)對儀器的程序控制，其實質是用于虛擬儀器系統(tǒng)的標準的API(Application Programmer Inter-face，應用程序接口)。正因為如此，VISA可以連接不同標準的I／O設備。

VISA本身并不具備編程能力，惟他通過調用底層的驅動程序來實現(xiàn)對儀器的編程。VISA的I／O軟件庫的源程序是惟一的，其與操作系統(tǒng)及編程語言無關，只是提供了標準形式的API文件作為系統(tǒng)的輸出。

3.2 LabVIEW中利用VISA實現(xiàn)串口通信

在LabVIEW中使用串口的基本流程為：先調用VISA Configure Serial Port來完成串口參數(shù)的初始化設置，包括了串口的資源分配，波特率的設定，數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位和流控制等。

當某一個串口初始化成功后，就可以使用該串口進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。使用VISA Write進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，使用VISA Read進行數(shù)據(jù)的接收。在接收數(shù)據(jù)前，有時需要VISA Bytes at Serial Port查詢當前串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果VISA Read要讀取的字節(jié)數(shù)大于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，VISA Read操作將一直等待，直至緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)達到要求或是等待時間滿足VISA Configure Serial Port所設定的Timeout。

在對數(shù)據(jù)的連續(xù)性要求不高的時候，VISA Read也支持分批讀取接收緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)字節(jié)或者只是讀取其中的一部分字節(jié)。

在某些特殊的情況下，可以利用VISA SET I／O Buffer Size設置串口接受／發(fā)送緩沖區(qū)的大小，使用VISAFlash I／O Buffer清空接收與發(fā)送緩沖區(qū)。

在串口使用結束后，使用VISA Close結束與VISAresource name所指定串口間的會話。

該LabVIEW程序框圖中調用了一個叫做change的子VI程序，該子VI程序的功能是將高低電平的脈沖寬度值，轉換成定時器的初始值，并且拼湊成一個4個字節(jié)的16進制數(shù)，通過VISA Write模塊送入下位機。該子VI的程序框圖如圖5所示。

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