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橫河測量儀器與上位機的通信

2021-10-08 12:50:00·  來源：橫河測試測量  
　
本期內容為9月24日橫河資深軟件開發(fā)支持專家馮洋的直播課講義節(jié)選。背 景鑒于上述問題的普遍性，這次直播課就從基礎開始為廣大用戶解釋橫河測量儀器與上位機之間
本期內容為9月24日橫河資深軟件開發(fā)支持專家馮洋的直播課講義節(jié)選。
背 景
鑒于上述問題的普遍性，這次直播課就從基礎開始為廣大用戶解釋橫河測量儀器與上位機之間的通信如何做程序開發(fā)。后續(xù)我們還會安排相關直播課程，請關注本公眾號發(fā)布的課程信息。

什么是通信

通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞，從廣義上指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下采用任意方法、任意媒介，將信息從某方準確安全地傳送到另方。
橫河測量儀器與上位機的通信，則是狹義的通信概念，指儀器彼此連通后傳遞信息。

橫河測量儀器的通信接口

什么是通信接口？
通信接口就是CPU(中央處理器)與其他子系統(tǒng)間進行通信用的接口電路
通常需要按照其接口標準所規(guī)定的協(xié)議(通信協(xié)議)將通信方式與內容標準化
一個通信接口也可能有多種通信協(xié)議
橫河測量儀中通常會使用的接口
以太網：Ethernet網口
USB ：USB接口
GPIB ：GPIB接口
RS232：RS232串口


圖片來自網絡

以太網

基于TCP協(xié)議

  • Ethernet --- 傳統(tǒng)以太網
  • VXI11 --- 1G
  • HiSLIP --- 10G
  • Socket --- 套接字

基于UDP協(xié)議
UDP 橫河僅有一款無線電波監(jiān)測器使用此協(xié)議

TCP和UDP

TCP和UDP都是網絡通信中常用的通信協(xié)議，都有著各自的特點以及應用場景。



USB

  • 普通USB協(xié)議：Universal Serial Bus，通用串行總線。最常見的通信方式以及接口之一。一般老款的產品搭載的是普通USB協(xié)議。
  • USBTMC協(xié)議：USB Test & Measurement Class。建立在USB之上的一種通信協(xié)議。主要用于與儀器之間的通信。
  • VISAUSB協(xié)議：基于IVI USB驅動的通信協(xié)議。常用于LabVIEW通信開發(fā)。
目前主流產品都支持USBTMC協(xié)議，使用此協(xié)議時需要橫河測量官網下載安裝相應的USB驅動。

GPIB

橫河測量儀器中搭載了GPIB通信接口的設備，都支持 IEEE Std 488.2 GPIB通信協(xié)議。使用此接口時，需要下載安裝NI-488.2驅動。



RS232

橫河測量儀器中搭載了RS232通信接口的設備，都支持標準 RS232 串口通信協(xié)議。使用此接口時，需要下載安裝相應的轉接口驅動。



橫河測量儀器的通信類庫
什么是TMCTL？

TMCTL是橫河測量儀的通信類庫。借助此類庫可以非常容易地實現(xiàn)上位機與儀器間的通信。
如果使用USB接口通信，則需要安裝相應的驅動(詳情請參照儀器以及TMCLT使用說明書)。

TMCTL使用方法




  • 大部分橫河測量儀都可以通過TMCTL實現(xiàn)與上位機的通信(GM，GP系列以及個別產品除外)。
  • TMCTL涵蓋了各種類型接口的API(詳情也參照TMCTL使用說明書)。
  • 說明書中提供了C++，C#，VB.Net以及VBA的通信連接Demo。但開發(fā)時并不局限于這幾種編程語言。
TMCTL支持的儀器及通信接口




  • 大部分儀器不僅支持一種通信接口。
  • HiSLIP是高速(10G)以太網協(xié)議。
  • 詳情可以參考TMCTL說明書第八章。(專業(yè)資料請至官網下載)
  • GM，GP系列無法使用此TMCTL。(可利用ModbusTCP協(xié)議進行通信)

TMCTL常用API介紹
  • Initialize：連接儀器設備
  • Send ：發(fā)送通信命令
  • Receive ：接收回復數(shù)據(jù)
  • Finish ：斷開設備連接
TMCTL使用注意事項
  • 使用USB，GPIB或RS232接口通信時，請安裝相應的驅動，其中USB驅動是橫河提供。
  • 配置TMCTL類庫文件時，請根據(jù)電腦情況(32位/64位)以及所使用的編程語言選擇相應的類庫。
  • 正常的通信都是從連接儀器開始(API: Initialize)。通信結束時請斷開連接(API: Finish)。
  • 使用某些接口通信時，可能需要對發(fā)送的命令進行編碼，同時在獲取回復數(shù)據(jù)時也可能需要解碼。
  • 編寫程序時請參考說明書，同時請注意輸入輸出的均為英文半角格式。
  • 可通過python語言調用TMCTL中API，實現(xiàn)上位機與儀器的通信。
  • GM，GP系列可通過ModbusTCP方式，實現(xiàn)上位機與儀器的通信。
Linux系統(tǒng)中的通信方法
Linux系統(tǒng)中通信接口

  • 利用C++或python可以在Linux系統(tǒng)中實現(xiàn)與儀器進行通信。
  • 如果使用USB接口，將通過VendorID和ProductID尋找到相應設備并進行連接。
  • 如果使用GPIB時，仍需要安裝驅動。
  • 網口和RS232則可以正常使用。

總 結

Windows系統(tǒng)
通過TMCTL可以實現(xiàn)與測量儀器間的通信（請參考說明書上的demo）。
請注意儀器的通信接口以及所需要安裝的驅動（如USB，GPIB）。
通過python可以實現(xiàn)調用TMCTL，并實現(xiàn)與儀器間的通信。
Linux系統(tǒng)
通過python可以在Linux系統(tǒng)中與測量儀進行通信（不需要TMCTL）。
請注意儀器的通信接口以及所需要安裝的驅動（GPIB）。
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