彈上通信系統(tǒng)的LabVIEW與單片機的通信技術

不管利用CIN，還是調用DLL，都可以實現(xiàn)LabVIEW訪問USB設備，但并不能很好地體現(xiàn)LabVIEW的優(yōu)勢。因為通過CIN和DLL，不用LabVIEW也可以實現(xiàn)上位機編程。實際上，LabVIEW還有獨特的訪問USB設備的方法，即通過VISA訪問USB設備。

3 通過VISA訪問USB設備
VISA(Virtual Instrument Software Architecture，虛擬儀器軟件架構)是一種用來與各種儀器總線進行通信的高級應用編程接口(API)，包括GPIB、USB、串口、PXI／PCI、VXI、火線和以太網(wǎng)。它是計算機與儀器的軟件連接層，本身不具備編寫儀器驅動的能力，通過調用特定儀器驅動與儀器的通信。
NI-VISA從3．0版開始支持USB通信，它有兩種VISA類函數(shù)(Resource Class)，可以控制兩類USB設備：USB INSTR設備與USB RAW設備。U-SB INSTR設備是符合USBTMC協(xié)議的USB設備，可以通過使用USB INSTR類函數(shù)控制，通信時無需配置NI-VISA；而USB RAw設備是指除了明確符合USBTMC規(guī)格的儀器之外的任何USB設備，通信時要配置NI-VISA。C8051F340是USB RAW設備，故欲實現(xiàn)與LabVIEW進行USB通信，可通過NI公司提供的VISA Driver Wizard進行配置。步驟如下：
①按照“程序”一“National Instruments”一“VISA”一“Driver Wizard”選擇USB并點擊Next，進入USB-DeviceInformation界面。
②在USB Vendor ID欄和USB Product ID欄分別填寫USB設備的PID號和VID號。另外兩欄分別是Manufacturer Name和Mode Name欄，選填。每一個USB設備都有唯一的PID號和VID號，它們是主機識別不同USB設備的根據(jù)。
③生成并安裝inf文件，為USB設備創(chuàng)建PNF文檔。持續(xù)點擊Next，并為文件命名。高版本的VISA可發(fā)自動創(chuàng)建PNF文檔。
④連接USB設備。USB具有熱拔插功能，所以Windows能夠探測到USB設備，并立即會打開“添加新硬件向導”，很快完成USB設備驅動程序的安裝。
至此，主機已將NI-VISA作為訪問USB設備的底層驅動，在LabVIEW程序中即可利用VISA選板的VI設計通信程序。
圖3是一個基于NI-VISA編寫的LabVIEW與C8051F340進行USB通信的程序框圖。設備的PID和VID分別是0x10C4和0x0005，單片機使用端點2IN，采用中斷傳輸方式；LabVIEW程序中用VISA事件處理和獲取USB中斷等VI。

通過NI-VISA實現(xiàn)LabVIEW與單片機進行USB通信，大大減小了工作量，同時很好地發(fā)揮了LabVIEW的特點。

結語
對實現(xiàn)LabVIEW與C8051F340單片機USB通信的3種方式進行比較，結論如下：
①通過CIN節(jié)點訪問USB可以充分利用設備生產廠家提供的C語言編寫的驅動程序及源程序，發(fā)揮C語言的優(yōu)勢；但要求用戶非常熟悉USB協(xié)議，這種實現(xiàn)方法相當于在LabVIEW下用CIN對USB設備編寫驅動程序，使用較為麻煩。
②通過調用DLL實現(xiàn)USB通信，可以利用生產廠家提供的dll文件，發(fā)揮dll文件的優(yōu)勢；但由于dll文件的數(shù)據(jù)格式通常和LabVIEW不完全匹配，往往需要修改參數(shù)或者對dll文件進行二次開發(fā)，需要具備開發(fā)dll文件的能力，也比較麻煩。
③通過NI-VISA可以充分發(fā)揮LabVIEW的優(yōu)勢，無需熟悉傳統(tǒng)文本語言編程，極大方便上位機的編程。
④就單片機在USB設備固件編程的工作量而言，通過NI-VISA方式與通過CIN方式相當，比通過USBXpress開發(fā)套件的工作量大。
結合實現(xiàn)LabVIEW與C8051F340USB通信總體軟件編程任務，從工程應用角度進行比較，如表1所列。

對于一般情況下基于LabVIEW的上下位機USB通信，建議通過調用DLL或者使用VISA實現(xiàn)USB通信，具體采用哪種方式，還要結合系統(tǒng)具體要求而定。