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1、第第11章章 仪器控制与网络通信仪器控制与网络通信 在进行虚拟仪器开发时，用户要组成一在进行虚拟仪器开发时，用户要组成一个完整的系统仅靠数据采集系统来虚拟仪个完整的系统仅靠数据采集系统来虚拟仪器是远远不够的，必须还有一些实际存在器是远远不够的，必须还有一些实际存在的仪器与虚拟系统协同工作，这就需要虚的仪器与虚拟系统协同工作，这就需要虚拟仪器与外部仪器之间的通信和控制，仪拟仪器与外部仪器之间的通信和控制，仪器控制就是通过计算机上的虚拟软件来实器控制就是通过计算机上的虚拟软件来实现这些功能。现这些功能。LabVIEW是是NI（National Instruments）公司具有革命性的图形化虚）公司
2、具有革命性的图形化虚拟仪器开发环境，它内置信号采集、测量分拟仪器开发环境，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，集开发、调试和运行于析与数据显示功能，集开发、调试和运行于一体。一体。LabVIEW 5.1及以后的版本充分考虑测及以后的版本充分考虑测控系统的网络化要求，集成了各种通信协议，控系统的网络化要求，集成了各种通信协议，提供丰富的网络化组件。提供丰富的网络化组件。使用使用LabVIEW实现网络通信有实现网络通信有4种方法：种方法：（1）无需具体协议的远程桌面连接；）无需具体协议的远程桌面连接；（2）使用）使用DataSocket技术进行网络通信；技术进行网络通信；（3）实时发布测控程序
3、的网页，异地使用）实时发布测控程序的网页，异地使用浏览器（如浏览器（如Internet Explorer，Netscape Communicator等）进行监控；等）进行监控；（4）使用）使用TCP、UDP等传输控制协议编程等传输控制协议编程进行网络通信。进行网络通信。11.1 常用总线及总线模块常用总线及总线模块 实际的测量往往随实际的测量环境和测实际的测量往往随实际的测量环境和测量目的不同而产生不同的要求，现有的测量目的不同而产生不同的要求，现有的测试测量仪器能提供很高程度的测量自动化试测量仪器能提供很高程度的测量自动化操作，但有时仍然不能满足实际测量的需操作，但有时仍然不能满足实际测量的
4、需要，为了实现实时测量分析并记录其测量要，为了实现实时测量分析并记录其测量结果，必须增加一些额外的工作。结果，必须增加一些额外的工作。方法之一是利用仪器本身的模拟输出接方法之一是利用仪器本身的模拟输出接口，配一个数据采集卡对模拟输出信号进口，配一个数据采集卡对模拟输出信号进行采集并进行相应的后续分析处理；方法行采集并进行相应的后续分析处理；方法之二是利用仪器本身提供的编程接口，通之二是利用仪器本身提供的编程接口，通过编程实现。与第一种方法相比，第二种过编程实现。与第一种方法相比，第二种方法不需要额外的硬件，使得测试系统变方法不需要额外的硬件，使得测试系统变得简单、方便。得简单、方便。11.1.
5、1GPIB GPIB（General Purpose Interface Bus，通用接口总线）是仪器与各种控制器，通用接口总线）是仪器与各种控制器（最常见的是计算机）之间的一种标准接（最常见的是计算机）之间的一种标准接口，许多仪器都带有此接口。口，许多仪器都带有此接口。1GPIB总线虚拟仪器的硬件描述总线虚拟仪器的硬件描述 GPIB使用使用8位并行、字节串行、异步通位并行、字节串行、异步通信方式，所有字节通过总线顺序传送，数信方式，所有字节通过总线顺序传送，数据传输速率最高可达到据传输速率最高可达到8M/s。GPIB接口是一种接口是一种8位数字并行通讯接口，位数字并行通讯接口，其数据传输速度
6、为其数据传输速度为1Mbyte/s。GPIB的基地址共有的基地址共有31个。个。2GPIB总线虚拟仪器的软件要求总线虚拟仪器的软件要求 用用LabVIEW开发一个基于开发一个基于GPIB总线的总线的虚拟仪器的软件包括：虚拟仪器的软件包括：LabVIEW开发平台、开发平台、GPIB接口卡驱动程序和仪器的接口卡驱动程序和仪器的LabVIEW驱驱动程序（不是必需的）。动程序（不是必需的）。在在LabVIEW中为实现与中为实现与GPIB仪器通信仪器通信有两种方式，一种是利用函数选板中有两种方式，一种是利用函数选板中Instrument I/O子选板下的子选板下的GPIB相关函数，相关函数，另一种是利用
7、函数选板中另一种是利用函数选板中Instrument I/O子子选板下的选板下的VISA相关函数。相关函数。11.1.2VXI1VXI技术的发展技术的发展 VXI总线规范是一个开放的体系结构标总线规范是一个开放的体系结构标准，其主要目标是：使准，其主要目标是：使VXI总线器件之间、总线器件之间、VXI总线器件与其他标准的器件（计算机）总线器件与其他标准的器件（计算机）之间能够以明确的方式开放地通信；使系之间能够以明确的方式开放地通信；使系统体积更小；通过使用高带宽的吞吐量，统体积更小；通过使用高带宽的吞吐量，为开发者提供高性能的测试设备；采用通为开发者提供高性能的测试设备；采用通用的接口来实现
8、相似的仪器功能，使系统用的接口来实现相似的仪器功能，使系统集成软件成本进一步降低。集成软件成本进一步降低。2VXI技术特征技术特征 VXI技术是把计算机技术、数字接口技技术是把计算机技术、数字接口技术和仪器测量技术有机的结合起来。术和仪器测量技术有机的结合起来。组建测试系统的主要目标是要降低测试组建测试系统的主要目标是要降低测试成本、缩短测试系统的开发时间并且要把成本、缩短测试系统的开发时间并且要把风险减少到最低限度，而风险减少到最低限度，而VXI系统正是适应系统正是适应这一发展潮流。这一发展潮流。VXI总线功能模块有：总线功能模块有：（1）VXI总线数字总线数字I/O（2）VXI-12106
9、4路数字量路数字量I/O模块模块（3）VXI-121196路数字量路数字量I/O模块模块（4）VXIbus信号源及信号调理模块信号源及信号调理模块（5）VXI-131040MS/s12Bits4Ch任意波形任意波形发生器模块发生器模块（6）VXI-131116Bits16ChD/A输出模快输出模快（7）XI-13128通道程控放大滤波器通道程控放大滤波器（8）VXIbus频率计数、时间间隔模块频率计数、时间间隔模块（9）VXI-14108路高性能频率、周期、脉宽、路高性能频率、周期、脉宽、时间间隔、计数带隔离模块时间间隔、计数带隔离模块（10）VXI-14118路时间间隔分析模块路时间间隔分析
10、模块（11）VXIbus数据通信模块数据通信模块（12）VXI-15108通道串口通信模块通道串口通信模块（13）VXIbus开关模块开关模块（14）VXI-161032路路8AA型继电器开关模型继电器开关模块块（15）VXI-161132路路5AC型继电器开关模块型继电器开关模块（16）VXI-16122组组1648继电器开关阵列继电器开关阵列模块模块（17）VXIbus开发套件开发套件（18）VXI-1901C尺寸尺寸VXI总线开发模块总线开发模块（19）VXI-1902C尺寸尺寸VXI总线延伸卡总线延伸卡（20）VXI-1903C尺寸尺寸VXI结构套件结构套件3VXI总线系统规范简介总线
11、系统规范简介 VXI总线系统或者其子系统由一个总线系统或者其子系统由一个VXI总线主机箱、若干总线主机箱、若干VXI总线器件、一个总线器件、一个VXI总线资源管理器和主控制器组成。总线资源管理器和主控制器组成。VXI总线不是设计用来替代现存标准的，总线不是设计用来替代现存标准的，其目的只是为提高测试和数据采集系统的其目的只是为提高测试和数据采集系统的总体性能提供一个更先进的平台。因此，总体性能提供一个更先进的平台。因此，VXI总线规范定义了几种通信方法以方便总线规范定义了几种通信方法以方便VXI总线系统与现存的总线系统与现存的VME总线产品、总线产品、GPIB仪器以及串口仪器的混合集成。仪器以
12、及串口仪器的混合集成。VXI总线规范详细规定了总线规范详细规定了VXI总线兼容总线兼容部件，如主机箱、背板、电源和模件的技部件，如主机箱、背板、电源和模件的技术要求。术要求。（1）VXI总线系统机械结构总线系统机械结构 VXI总线规范定义了四种尺寸的总线规范定义了四种尺寸的VXI模块。模块。（2）VXI总线系统电气结构总线系统电气结构 VXI总线完全支持总线完全支持32位位VME计算机总线。计算机总线。（3）VXI总线控制方式总线控制方式 嵌入式嵌入式VXI控制器控制器 外接式控制器外接式控制器 常用的连接方式是嵌入式计算机，但成常用的连接方式是嵌入式计算机，但成本过高。本过高。典型的系统结构
13、配置是：单典型的系统结构配置是：单CPU系统、系统、多多CPU系统、独立系统和分层式仪器系统。系统、独立系统和分层式仪器系统。11.1.3PXI PXI（PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的，面向仪器系统的PCI扩扩展）是一种坚固的基于展）是一种坚固的基于PC的测量和自动化的测量和自动化平台。平台。简单来说，简单来说，PXI是以是以PCI（Peripheral Component Interconnect）及）及Compact PCI为基础再加上一些为基础再加上一些PXI特有信号组合而特有信号组合而成的一个架构。成的一个架构。一个一个PXI系统由
14、几项组件所组成，包含系统由几项组件所组成，包含了一个机箱、一个了一个机箱、一个PXI背板（背板（backplane）、）、系统控制器（系统控制器（System controller module）以及数个外设模块（）以及数个外设模块（Peripheral modules）。）。1机械特性机械特性（1）与）与CompactPCI共享的机械特性共享的机械特性 与与Compact PCI共享的机械特性包括：共享的机械特性包括：高性能高性能IEC连接器以及连接器以及Eurocard 机械封装机械封装和模块尺寸。和模块尺寸。（2）新增加的电气封装规范）新增加的电气封装规范 PXI规范包含规范包含Comp
15、act PCI规范中的所规范中的所有机械规范之外，还增加了一些有机械规范之外，还增加了一些Compact PCI没有的要求。没有的要求。（3）与）与CompactPCI的互操作性的互操作性 PXI的重要特性之一是保持了与标准的重要特性之一是保持了与标准Compact PCI产品互操作性。产品互操作性。2PXI总线的电气结构总线的电气结构（1）10MHz参考时钟（参考时钟（10MHzreferenceclock）（2）局部总线（）局部总线（LocalBus）（3）星形触发（）星形触发（StarTrigger）（4）触发总线（）触发总线（TriggerBus）3硬件构架硬件构架 PXI系统由系统由
16、3个基本部分组成：机箱、个基本部分组成：机箱、系统控制器和外部模块。系统控制器和外部模块。4PXI外部模块外部模块 NI提供了提供了100多种不同的多种不同的PXI模块，自模块，自从从PXI成为开放的工业标准以来，成为开放的工业标准以来，PXI系统系统联盟中的其他联盟中的其他50多个厂商已提供近多个厂商已提供近1000种种模块。模块。（1）模拟输入和输出）模拟输入和输出（2）边界扫描）边界扫描（3）总线接口和通信）总线接口和通信（4）数字输入和输出）数字输入和输出（5）数字信号处理）数字信号处理（6）功能测试和诊断原型设计板卡）功能测试和诊断原型设计板卡（7）仪器）仪器（8）运动控制）运动控制
17、（9）接收器内互连设备）接收器内互连设备（10）开关）开关（11）定时输入和输出）定时输入和输出5软件构架软件构架 因为因为PXI硬件是基于标准硬件是基于标准PC技术（如技术（如PCI总线以及标准的总线以及标准的CPU和外设）用户可以和外设）用户可以使用熟悉的标准使用熟悉的标准Windows软件架构。软件架构。6系统配置系统配置 要规划并配置用户新的要规划并配置用户新的PXI系统，最快系统，最快最简单的方法是使用在线最简单的方法是使用在线PXI Advisor或或 PXI/SCXI Advisor。PXI模块化仪器为测量和自动化用户提模块化仪器为测量和自动化用户提供了一个坚固的计算机平台，使他
18、们可以供了一个坚固的计算机平台，使他们可以充分利用主流充分利用主流PC工业的技术进步。工业的技术进步。PXI在中国成功的主要原因有：在中国成功的主要原因有：（1）标准化大势所趋）标准化大势所趋（2）成本优势）成本优势（3）技术性能优越）技术性能优越（4）适用于多种行业）适用于多种行业11.1.4PCI技术技术 PCI有有32位和位和64位两种，位两种，32位位PCI有有124引脚，引脚，64位有位有188引脚，目前常用的是引脚，目前常用的是32位位PCI。32位位PCI的数据传输率为的数据传输率为133MB/s，大大高于，大大高于ISA。PCI总线的主要性能：总线的主要性能：（1）支持）支持1
19、0台外设；台外设；（2）总线时钟频率）总线时钟频率33.3MHz/66MHz；（3）最大数据传输速率）最大数据传输速率133MB/s；（4）时钟同步方式；）时钟同步方式；（5）与）与CPU 及时钟频率无关；及时钟频率无关；（6）总线宽度）总线宽度 32 位（位（5V）/64 位（位（3.3V）；）；（7）能自动识别外设。）能自动识别外设。1基本概念基本概念 不同于不同于ISA总线，总线，PCI总线的地址总线总线的地址总线与数据总线是分时复用的。与数据总线是分时复用的。2即插即用的实现即插即用的实现 所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源
20、进行分配，如系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序。动程序。3中断共享的实现中断共享的实现 PCI总线的中断共享由硬件与软件两部总线的中断共享由硬件与软件两部分组成。分组成。（1）硬件上采用电平触发的办法）硬件上采用电平触发的办法（2）软件上采用中断链的方法）软件上采用中断链的方法11.1.5总线平台的比较总线平台的比较 基于基于GPIB总线、总线、PCI总线、总线、VXI总线和总线和PXI总线的测试系统，因总线不同而各具特总线的测试系统，因总线不同而各具特点与相应的应用范围。点与相应的应用范围。GPIBGPIBPCI
21、PCIVXIVXIPXIPXI传输位宽传输位宽8 88 8，1616（ISAISA）；）；8 8，1616，3232，6464（PCIPCI）8 8，1616，32328 8，1616，3232，6464吞吐率（吞吐率（Mb/sMb/s）1 1或或8 81-21-2（ISAISA）；）；132132264264（PCIPCI）40804080（VME64VME64）132132264264定时和同步定时和同步无定义无定义有定义有定义有定义有定义有定义有定义市场可用产品市场可用产品100001000010000100001000100010001000系统尺寸系统尺寸大大中、小中、小中中中、小中
22、、小标准软件框架标准软件框架无定义无定义无定义无定义有定义有定义有定义有定义模块化模块化否否否否是是是是EMIEMI防护防护可选可选视具体板卡而定视具体板卡而定有定义有定义视具体模块而定视具体模块而定系统成本系统成本高高低低中、高中、高中、低中、低表表11-111-1四种总线的比较表四种总线的比较表11.2 仪器驱动程序仪器驱动程序 仪器驱动程序也是一个仪器驱动程序也是一个VI，它是一款用，它是一款用于控制特定仪器的软件。于控制特定仪器的软件。LabVIEW为用户提供的可以在仪器驱为用户提供的可以在仪器驱动程序开发中使用的动程序开发中使用的VI分为分为3类：类：（1）标准）标准VISA I/O
23、函数；函数；（2）传统）传统GPIB函数和由函数和由GPIB488.2添加的添加的功能；功能；（3）串口通信函数。）串口通信函数。图图11-1 11-1 仪器驱动程序仪器驱动程序选板选板11.3 串串 口口 通通 信信 串口是计算机上一种通用设备通信的协串口是计算机上一种通用设备通信的协议。议。由于一个串口在某一时刻只能与一个设由于一个串口在某一时刻只能与一个设备进行通信，所以它的传输速度比并口通备进行通信，所以它的传输速度比并口通信慢，但是串口操作简单并且能够实现远信慢，但是串口操作简单并且能够实现远距离通信。距离通信。对于两个进行串行通信的端口，它们的对于两个进行串行通信的端口，它们的参数
24、必须互相匹配。参数必须互相匹配。（1）波特率）波特率（2）数据位）数据位（3）奇偶校验位）奇偶校验位（4）停止位）停止位图图11-2 11-2 串口编程函数选板串口编程函数选板1VISA写入写入图图11-3 VISA11-3 VISA写入函数接线端子写入函数接线端子 2VISA读取读取图图11-4 VISA11-4 VISA读取函数接线端子读取函数接线端子 3VISA关闭关闭图图11-5 VISA11-5 VISA关闭函数接线端子关闭函数接线端子 4VISA设置设置I/O缓冲区大小缓冲区大小图图11-6 VISA11-6 VISA设置设置I/OI/O缓冲区大小函数接线端子缓冲区大小函数接线端子
25、5VISA配置串口配置串口图图11-7 VISA11-7 VISA配置串口函数接线端子配置串口函数接线端子11.4 VISA编程编程 VISA是是Virtual Instruments Software Architecture的缩写，中文译为虚拟仪器软的缩写，中文译为虚拟仪器软件架构或可视化仪器软件架构。件架构或可视化仪器软件架构。VISA的本质是用于控制的本质是用于控制GPIB、串口或、串口或VXI仪器以及根据仪器类型进行适当调用的仪器以及根据仪器类型进行适当调用的VI库。库。VISA本身不具备编程能力，它通过本身不具备编程能力，它通过调用低层的仪器驱动程序来实现对仪器的调用低层的仪器驱动
26、程序来实现对仪器的控制。控制。图图11-8 VISA11-8 VISA编程函数选板编程函数选板图图11-9 11-9 高级高级VISAVISA编程函数选板编程函数选板1VISA打开打开图图11-10 VISA11-10 VISA打开函数接线端子打开函数接线端子 2VISA查找资源查找资源 图图11-11 VISA11-11 VISA查找资源函数接线端子查找资源函数接线端子 3VISA读取设备并写入文件读取设备并写入文件图图11-12 VISA11-12 VISA读取设备并写入文件函数接线端子读取设备并写入文件函数接线端子 4VISA读取文件并写入设备读取文件并写入设备 图图11-13 VISA
27、11-13 VISA读取文件并写入设备函数接线端子读取文件并写入设备函数接线端子 11.5 TCP与与UDP通信通信11.5.1TCP TCP/IP是一个通信协议族，是由美国是一个通信协议族，是由美国国防部高级研究计划署（国防部高级研究计划署（DARPA）开发的，）开发的，TCP/IP从诞生以来已成为通用的通讯标准从诞生以来已成为通用的通讯标准被广泛应用于大量的计算机系统。被广泛应用于大量的计算机系统。尽管尽管Labview提供了高效、易用的网络提供了高效、易用的网络开发工具，但也提供了开发工具，但也提供了TCP、IP、UDP、ActiveX等功能模块板进行网络连接和进程等功能模块板进行网络连
28、接和进程通信，编程时摆脱了传统语言中烦琐的底通信，编程时摆脱了传统语言中烦琐的底层命令函数，只需从函数选板中选用有关层命令函数，只需从函数选板中选用有关的函数图标连线而成。的函数图标连线而成。IP是网络层协议，实现的是不可靠无连是网络层协议，实现的是不可靠无连接的数据包服务。接的数据包服务。TCP/IP协议是一套把因特网上的各种协议是一套把因特网上的各种系统互联起来的协议组，保证因特网上数系统互联起来的协议组，保证因特网上数据的准确快速传输。据的准确快速传输。TCP/IP通常采用一种通常采用一种简化的四层模型，分别为：网络接口层、简化的四层模型，分别为：网络接口层、网间层、传输层、应用层。网间
29、层、传输层、应用层。它由控制同一物理网络上的不同机器间它由控制同一物理网络上的不同机器间数据传送的底层协议组成，具体功能如下：数据传送的底层协议组成，具体功能如下：（1）网络接口层提供）网络接口层提供TCP/IP协议的数据结协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口；构和实际物理硬件之间的接口；（2）网间层用来提供网络诊断信息；）网间层用来提供网络诊断信息；（3）传输层提供有两种端到端的通信服务，）传输层提供有两种端到端的通信服务，一是能提供可靠的数据流运输服务的一是能提供可靠的数据流运输服务的TCP协议，二是提供不可靠的用户数据报服务协议，二是提供不可靠的用户数据报服务的的UDP服务；服务；（4
30、）应用层要有一个定义清晰的会话过程，）应用层要有一个定义清晰的会话过程，通常包括的协议有通常包括的协议有HTTP、FTP、Telnet等。等。LabVIEW中用于中用于TCP编程的编程的VI函数位函数位于于“函数函数”选板下的选板下的“数据通信数据通信协议协议TCP”子选板下，如图子选板下，如图11-14所示，图中所示，图中的的TCP编程函数的具体含义如表编程函数的具体含义如表11-2所示。所示。利用服务器端利用服务器端/客户端模式进行通信，客户端模式进行通信，是在是在Labview平台下网络通信最基本的结构平台下网络通信最基本的结构模式。模式。“TCP”子选板中的子选板中的“TCP侦听侦听”
31、VI函数用来创建一个函数用来创建一个TCP收听者，等待指定收听者，等待指定端口的端口的TCP网络连接。网络连接。图图11-14 TCP11-14 TCP编程编程VIVI函数面板函数面板VIVI函数名称函数名称功功 能能TCPTCP侦听侦听在指定端口创建一个监听器，并等待客在指定端口创建一个监听器，并等待客户端的连接户端的连接打开打开TCPTCP连接连接打开由地址和远程端口或服务名称所指打开由地址和远程端口或服务名称所指定的定的TCPTCP网络连接网络连接读取读取TCPTCP数据数据从指定的从指定的TCPTCP连接读取数据并通过数据输连接读取数据并通过数据输出返回结果出返回结果写入写入TCPTC
32、P数据数据向指定的向指定的TCPTCP网络连接写入数据网络连接写入数据关闭关闭TCPTCP连接连接关闭指定的关闭指定的TCPTCP网络连接网络连接IPIP地址至字符地址至字符串转换串转换将将IPIP地址转换为字符串地址转换为字符串字符串至字符串至IPIP地地址转换址转换将字符串转换为将字符串转换为IPIP地址或地址或IPIP地址数组地址数组解释机器别名解释机器别名返回计算机的物理地址，用于联网或在返回计算机的物理地址，用于联网或在VIVI服务器函数中使用服务器函数中使用创建创建TCPTCP侦听器侦听器在指定端口创建一个监听器在指定端口创建一个监听器等待等待TCPTCP侦听器侦听器等待已接收的等
33、待已接收的TCPTCP网络连接网络连接表表11-211-2TCPTCP编程编程VIVI函数含义列表函数含义列表 它主要的参数包括：它主要的参数包括：（1）端口（）端口（port）（2）超时（）超时（timeout，ms）（3）连接标识（）连接标识（connectionID）（4）远程地址（）远程地址（remoteaddress）（5）出错信息输出（）出错信息输出（errorout）TCP通信的两端分别为服务器端通信的两端分别为服务器端（Server）和客户端（）和客户端（Client）。）。【例例11-1】利用利用TCP协议进行简单点对点协议进行简单点对点通信。通信。图图11-15 11-15
34、 利用利用TCPTCP协议进行点对点通信协议进行点对点通信服务器端程序服务器端程序图图11-16 11-16 利用利用TCPTCP协议进行点对点通信协议进行点对点通信客户端程序客户端程序【例例11-2】利用利用TCP协议进行一点对多点协议进行一点对多点通信。通信。图图11-17 11-17 利用利用TCPTCP协议进行一点对多点通信协议进行一点对多点通信服务器端程序框图服务器端程序框图 图图11-18 11-18 利用利用TCPTCP协议进行一点对多点通信协议进行一点对多点通信客户端程序框图客户端程序框图11.5.2UDP UDP协议是英文协议是英文User Datagram Protocol
35、的缩写，即用户数据报协议，是的缩写，即用户数据报协议，是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议，参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向操作的简单不可靠信息传送服务。提供面向操作的简单不可靠信息传送服务。UDP协议的特性主要有：协议的特性主要有：（1）UDP是一个无连接协议，传输数据之是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。尽可能快地把它扔到网络上。（2）由于传输数据不建立连接，因此也就）由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状
36、态，包括收发状态等，不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。相同的消息。（3）UDP信息包的标题很短，只有信息包的标题很短，只有8个字节，个字节，相对于相对于TCP的的20个字节信息包的额外开销个字节信息包的额外开销很小。很小。（4）吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只）吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。源端和终端主机性能的限制。图图11-19 UDP11-19 UDP编程编程VIVI函数面板函数面板图图11-20 11-2
37、0 利用利用UDPUDP协议进行通信的程序框图协议进行通信的程序框图图图11-21 11-21 利用利用UDPUDP协议进行通信的程序运行结果协议进行通信的程序运行结果11.5.3UDP和和TCP的比较的比较 UDP和和TCP协议的主要区别是两者在协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。如何实现信息的可靠传递方面不同。与与TCP不同，不同，UDP协议并不提供数据协议并不提供数据传送的保证机制。传送的保证机制。相对于相对于TCP协议，协议，UDP协议的另外一协议的另外一个不同之处在于如何接收突发性的多个数个不同之处在于如何接收突发性的多个数据报。据报。根据不同的环境和特点，两种传输
38、协议根据不同的环境和特点，两种传输协议都将在今后的网络世界中发挥更加重要的都将在今后的网络世界中发挥更加重要的作用。作用。11.6 DataSocket通信通信11.6.1概述概述 DataSocket是是NI 公司推出的一项基于公司推出的一项基于TCP/IP协议的新技术，协议的新技术，DataSocket面向测面向测量和网络实时数据交换，可以用于一个计量和网络实时数据交换，可以用于一个计算机内和网络中多个应用程序之间的数据算机内和网络中多个应用程序之间的数据交换。交换。DataSocket包含包含DataSocket API和和DataSocket Server两部分。两部分。（1）Data
39、SocketAPI（2）DataSocketServer DataSocket支持多种数据传送协议，支持多种数据传送协议，不同的不同的URL前缀表示不同的协议或数据类前缀表示不同的协议或数据类型，主要包括下列协议。型，主要包括下列协议。（1）DSTP（DataSocketTransferProtocol）（2）HTTP（HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议），超文本传输协议）（3）FTP（FileTransferProtocol，文件传，文件传输协议）输协议）（4）OPC（OLEforProcessControl，操作，操作计划和控制）计划和控制）（5）Field
40、Point、Logos、Lookout（6）File（localfileservers，本地文件服务，本地文件服务器）器）DataSocket Server Manager是一个是一个独立运行的程序，其主要功能有：设置独立运行的程序，其主要功能有：设置DataSocket Server连接的客户端程序的最连接的客户端程序的最大数目和创建数据项的最大数目；创建用大数目和创建数据项的最大数目；创建用户组和用户；设置用户创建和读写数据项户组和用户；设置用户创建和读写数据项的权限；限制身份不明的客户对服务器进的权限；限制身份不明的客户对服务器进行访问和攻击。行访问和攻击。Manager对对DataSo
41、cket Server 的配置必须在本地计算机上进行，的配置必须在本地计算机上进行，而不能远程配置或通过运行程序来配置。而不能远程配置或通过运行程序来配置。图图11-22 11-22 DataSocketDataSocket Server Server面板面板图图11-23 11-23 DataSocketDataSocket Server Manager Server Manager面板面板 DataSocket Server Manager的的3组设组设置项的主要功能有：置项的主要功能有：（1）ServerSettings（2）PermissionGroups（3）PredefinedDa
42、taItems DataSocket遵循遵循TCP/IP协议，它是对协议，它是对WinSock的高级封装。的高级封装。11.6.2Datasocket技术在技术在LabVIEW中的实中的实现现 在在LabVIEW中运用中运用DataSocket技术实技术实现网络通信有两种途径：前面板控件直接现网络通信有两种途径：前面板控件直接连接和利用连接和利用DataSocket VI编程。编程。（1）前面板控件直接连接）前面板控件直接连接（2）DataSocket编程函数编程函数图图11-24 11-24 DataSocketDataSocket VI VI编程函数面板编程函数面板图图11-25 11-2
43、5 向向DataSocketDataSocket数据项中写入数据数据项中写入数据图图11-26 11-26 从从DataSocketDataSocket数据项中读出数据数据项中读出数据本章小结本章小结 在本章中首先主要介绍了在本章中首先主要介绍了GPIB、PXI、VXI和和PCI几种常用总线技术，并对这几种几种常用总线技术，并对这几种总线技术进行了比较，读者可以清晰地了总线技术进行了比较，读者可以清晰地了解到各总线的相关参数以能够在实际应用解到各总线的相关参数以能够在实际应用时根据实际情况选择合适的总线类型。时根据实际情况选择合适的总线类型。随后介绍了仪器驱动程序、串口通信和随后介绍了仪器驱动程序、串口通信和VISA编程函数的相关内容。在本章的后半编程函数的相关内容。在本章的后半部详细介绍了部详细介绍了TCP、UDP、DataSocket等等LabVIEW中几种常用网络通信方法，并结中几种常用网络通信方法，并结合示例详细说明了使用编程函数来实现网合示例详细说明了使用编程函数来实现网络通信的方法，将用户从复杂的网络编程络通信的方法，将用户从复杂的网络编程中解脱出来。中解脱出来。