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1、测试系统的仪器可互换性配置实现ronggang导语：文章介绍了LabWindows/CVI配置测试系统仪器可互换性的两种方法，并设计了“仪器可互换性配置子系统，子系统的配置文件存储测试系统的仪器类和虚拟仪器名信息摘要：文章介绍了LabWindows/CVI配置测试系统仪器可互换性的两种方法，并设计了“仪器可互换性配置子系统，子系统的配置文件存储测试系统的仪器类和虚拟仪器名信息。同时介绍了仪器可互换性编程中影响互换性的一些因素。关键词：可互换性;虚拟仪器;测试系统;LabWindows/CVI实现测试系统的仪器可互换性是长期以来很多工程师十分是军事和航空电子行业工程师所致力于的一个目的。1997
2、年建立的IVIInterchangeableVirtualInstruments，可互换性基金会，致力于在VPPVXIplug&play，VXI即插即用标准的根底上建立可互换、高性能、更易于维护的仪器编程模型，并在VPP仪器厂商共同支持的框架标准根底上定义仪器的通用构造和实现方法，为测试系统开发者效劳。目前，IVI基金会已经制定了大量IVI技术标准，很多仪器消费厂商也遵循这些标准开发仪器并提供符合IVI技术标准的仪器驱动器。因此，使用IVI驱动器开发仪器可互换性测试系统就成为主流。为了确保测试系统完全的仪器可互换性，用户需要直接对仪器类API编程而不能直接对IVI类兼容专用驱动器进展编程。在测
3、试程序中也不能直接对与特定仪器相关的驱动器和硬件资源进展配置，需要借助于外部“配置仓，对特定仪器驱动器进展动态加载。为了实现这种功能，用户需要定义一个逻辑名，通过逻辑名调用IVI驱动器，然后从配置仓中查找匹配信息，得到实际的IVI类兼容专用驱动器指针，动态加载该驱动器，链接相应函数和属性，使应用程序可以间接访问这些函数和属性。逻辑名以及配置仓中与逻辑名匹配的相关信息都需要作为测试系统信息进展配置。本文介绍了使用LabWindows/CVI进展系统仪器可互换性配置的两种方法，并设计了“测试系统仪器可互换性配置子系统。1使用MAX配置仪器可互换性Measurement&AutomationExpl
4、orerMAX是NI公司提供的所有硬件和相关驱动软件的标准配置工具，可以对IVI引擎配置仓进展配置，使类驱动器可以与专用仪器驱动器通讯。在MAX中需要配置的有四项：Devices、InstrumentDrivers、VirtualInstruments和LogicalNames。1Devices：包含了以VISA源描绘符号形式表示的仪器物理硬件地址信息。它显示了测试系统已经定义的仪器。比方，用户可以定义“DAQ:1:INSTR位置的仪器为“nidmm。仪器名可以任意定义，但是假如在物理硬件地址不存在实际仪器，那么此仪器名在非仿真状态下无法使用。2InstrumentDrivers：包含了测试系
5、统所安装的所有类驱动器、仿真驱动器和专用驱动器信息。当系统安装新的IVI驱动器，这些信息相应进展更新。类驱动器可以手动参加，专用仪器驱动器那么只能在安装了IVI驱动器时自动参加。3VirtualInstruments：虚拟仪器，是物理仪器、仪器驱动器和选项设置的综合。它包含了当前系统中所安装的每一个IVI专用仪器驱动器的信息。这些信息包括驱动中IVI属性的初始化设置，如状态缓存，仿真等等。VirtualInstruments项包括仿真虚拟仪器和仪器专用虚拟仪器。虚拟仪器可以手动参加，但必须指定类和专用仪器驱动器以及相关设置。4LogicalNames：逻辑名，即在应用程序中将使用的虚拟仪器。包
6、含了在程序中识别仪器所定义的所有逻辑名。LogicalNames项可以手动参加，指定所用的虚拟仪器即可。因此，当更换仪器时，直接修改与逻辑名相对应的专用驱动就可以了，仪器本身与测试程序就完全隔离了，进而实现了仪器互换性。使用MAX配置好系统的逻辑名后，就可以直接调用IVI类驱动器开发测试系统，进而使系统与同仪器通讯的专用驱动器完全独立，到达仪器的可互换性。例如，定义了名为“NIDMM的万用表卡逻辑名，那么调用如下函数：IviDmm_Initialize“NIDMM,&dmmHandle;此函数初始化万用表，得到虚拟仪器句柄“dmmHandle，在仪器配置和测量中通过句柄进展链接，摆脱了对仪器的
7、直接操纵。2使用CVIRun-Time配置仪器可互换性使用MAX配置测试系统，逻辑名、虚拟仪器名等信息都在测试前已经配置完毕。当计算机平台重新安装系统时，那么必须为系统安装MAX，并重新定义逻辑名及相关信息。使用LabWindows/CVI的Run-Time函数那么可以在程序运行中对系统进展配置。CVIRun-Time可以为IVI驱动器配置以下工程：Hardwareentry：硬件项。硬件项指定物理设备。每一个VInstr项引用一个硬件项。Driverentry：驱动器项。驱动器项指定专用仪器驱动器软件模块。每个VInstr配置项引用一个驱动器项。VInstrentry：虚拟仪器项。VInst
8、r项指定由物理设备和软件驱动器模块组成的虚拟仪器。可以传递VInstr名到类驱动器初始化函数识别将使用的设备和驱动器，或定义一个逻辑名引用VInstr项，然后把逻辑名传递给类驱动器初始化函数。Classentry：仪器类工程。仪器类工程为仪器类指定默认仿真驱动器的VInstr。假如通过类驱动器启动一个IVI会话，那么类驱动器首先通过专用仪器的VInstr项查找仿真驱动器。假如专用仪器的VInstr项没有指定仿真驱动器，那么类驱动器使用你在类工程中指定的默认仿真驱动器。假如类工程不存在或它没有指定默认仿真驱动器，类驱动器使用默认仿真驱动器的硬性编码的VInstr项。Logicalentry：逻辑
9、名项。逻辑名引用VInstr，VInstr那么指定物理设备和专用驱动器模块。在系统安装了新的IVI驱动器以后，系统中的Hardwareentry、Driverentry、VInstrentry都自动得到了更新，因此使用Run-Time我们可以查找到新安装的仪器驱动器以及自带的虚拟仪器名，然后在程序运行时定义逻辑名就可以了。此程序步骤如下：第一步：定位配置仓位置，读取所有的工程列表。第二步：从工程列表中读取一项，判定是否VInstr项。假如不是，重复读取下一项。第三步：通过VInstr项的“Driver节读取Driver项，从Driver项的“Class节值判定VInstr项所属的仪器类。第四步
10、：判定VInstr项是否符合所要使用的仪器种类。假如不是，那么重复第二步;假如符合，那么得到VInstrentry。第五步：使用Ivi_DefineVInstr函数定义逻辑名，然后进展仪器初始化、属性配置，执行测量任务。3IVI仪器配置程序的设计使用CVIRun-Time对系统进展配置，在每一次测量前都需要进展复杂的仪器驱动器查找，占用了测试时间，不利于进步系统的测试效率。为理解决这个问题，用LabWindows/CVI编写了测试系统仪器可互换性配置程序。该程序为测试系统生成了一个仪器配置文件SystemConfigure.ini，此文件存储了系统所使用仪器类的仪器虚拟名，测量前直接读取，然后
11、用CVIRun-Time定义逻辑名，进而节省了配置时间。3.1SystemConfigure.ini文件的内容此文件存储了系统所使用仪器的类和各仪器类所指定的虚拟仪器名。例如：InstrClassClass1=IviScopeClass1Lable=示波器Count=1IviScopeDriver=Driver-tkds30xxVInstr=VInstr-tkds30xx由InstrClass确定系统所使用的仪器类，其中“Count=1表示系统中用到的仪器类为一个。由此仪器类的“Class1标记得到类名称“IviScope，进一步那么可以查找到此仪器类指定的虚拟仪器名和专用驱动器，然后就可以使
12、用Run-Time的Ivi_DefineLogicalName函数为系统定义逻辑名。3.2配置程序的设计SystemConfigure.ini文件存储了测试系统所使用的IVI仪器类和类所指定的虚拟仪器名及驱动器。当系统所使用的仪器改变时，运行“测试系统仪器可互换性配置对SystemConfigure.ini文件进展更新。“测试系统仪器可互换性配置子系统运行界面如图1所示。align=center图1“仪器可互换性配置子系统运行界面/align子系统从SystemConfigure.ini文件中的InstrClass读取系统所使用的IVI类，同时也可以参加新的IVI类，显示在“IVI类选择框中。
13、选中某一类后，子系统从配置仓ivi.ini文件中读取该类已安装的驱动器，由用户确定系统将要使用的专用驱动器那么系统自动配置虚拟仪器名。配置步骤如下：第一步：从配置文件SystemConfigure.ini中读取IVI仪器类;第二步：根据所选择的IVI类，从配置仓ivi.ini文件读取该类已安装驱动器;第三步：由用户选择所要使用的驱动器，配置虚拟仪器名，并写入SystemConfigure.ini文件，供测试程序调用。此程序可以作为测试系统的一个子系统，在系统仪器发生更换时对SystemConfigure.ini文件进展配置。4影响仪器互换性的一些因素尽管大局部仪器厂商都遵循IVI标准开发仪器和
14、IVI驱动器，但是不同厂商之间还是会存在差异，进而影响仪器可互换性的实现。在系统开发经过中，用户要考虑到这些因素，并努力防止。1仪器物理标识与虚拟标识符的对应。系统安装IVI驱动器后，都会自动生成相应的虚拟标识符，但默认情况下都没有指定仪器物理标识。在仿真状态下，程序可以正常执行;在非仿真状态下，那么会出现运行时警告甚至无法运行。因此，在安装IVI驱动器后，应该为虚拟标识符指定仪器物理标识。另外，对于具有重复重功能或者重复资源的仪器，用户更应该为定义的虚拟标识符指定物理标识。2仪器特殊属性的初始化配置。厂商提供的仪器可能具有IVI仪器类标准之外的特性，这些特性的不同设置方式可能会影响可互换性的
15、实现。为解决这种问题，用户需要在IVI配置仓中对这些特殊属性进展初始化配置。3“强迫数据转换记录功能的使用。“强迫数据转换记录功能是对IVI专用驱动器执行的强迫数据转换经过进展记录。IVI类标准允许在连续实数区中对一些参数或者属性进展取值，但是有些仪器仅能使用其中的一些离散数值。因此，需要IVI专用驱动器完成对用户设置的参数值或者属性值进展数据强迫转换，使仪器可以接收所设定的值。用户在程序执行前使用此功能，并利用专用驱动器提供的“记录读取函数读出记录数据，判定强迫数据转换是否符合实际要求。4IVI驱动器“互换性检查功能的使用。该功能对程序进展检查，并对存在潜伏危险的地方提出警告。“互换性检查功
16、能在程序调试经过中使用，调试完毕后应该制止。5仪器功能与程序设置的适宜选择。不同厂商或不同型号的同类仪器，某些性能可能不同，在程序开发设置中应该尽可能考虑所有仪器最普遍的性能。同样，在互换仪器时，也一定要选择性能与程序开发设置一样的仪器。比方，程序开发中量程设置为250V的DMM仪器，用最大量程为200V的仪器互换，就可能出现执行中错误了。测试系统的仪器可互换性配置是使用IVI驱动器实现仪器完全可互换性不可或者缺的重要环节，是保证测试程序平安运行的重要前提。本文设计的“仪器可互换性配置子系统面向测试程序最终用户，提供了简捷直观的仪器可互换性配置方法，并且可以把影响仪器可互换性实现的因素考虑其中，提起解决。参考文献：1杨锁昌，孟晨，黄考利.仪器无关测试系统IVI配置文件的治理J.计算机自动测量与控制，2001，94:4-6.2赵会兵.虚拟仪器技术标准与系统集成M.北京：清华大学出版社，2003.3张毅刚.LabWindows/CVI6.0编程指南M.北京：机械工业出版社，2002.4IVIDriverToolsetUserManualDB/OL.ivifoundation.5LabWindows/CVIInstrumentDriverDeveloperGuideM.NationalInstrumentCorportion,1998.