LabVIEW中TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊模塊小談

LabVIEW具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，這種功能使得LabVIEW的用戶可以很容易編寫出具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通訊能力的LabVIEW應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀器。LabVIEW支持TCP/IP協(xié)議、UDP協(xié)議等等。而且NI公司還開發(fā)了一種DATASOCKET技術(shù)，很大程度上的簡化甚至免除了網(wǎng)絡(luò)通訊編程，用戶很容易地在互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換。

TCP/IP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）是INTERNET最基本的協(xié)議，由于INTERNET的廣泛使用，使得TCP/IP成了事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。對于該協(xié)議的介紹不是本文的重點(diǎn)，相關(guān)信息可以參閱其他的資料。

TCP節(jié)點(diǎn)介紹
在LabVIEW中，可以采用TCP節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)基于TCP協(xié)議的局域網(wǎng)通訊，該節(jié)點(diǎn)在FUNCTION/COMMUNICATION/TCP下，該節(jié)點(diǎn)分為三個(gè)部分：
Connection節(jié)點(diǎn)：用于建立客戶機(jī)和服務(wù)器之間通訊的連接
Transmission節(jié)點(diǎn)：用于在客戶機(jī)和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)
Conversion節(jié)點(diǎn)：用于計(jì)算機(jī)IP地址和計(jì)算機(jī)名稱間的切換

雙機(jī)TCP通訊流程

兩種通訊方式
多機(jī)都采用LabVIEW進(jìn)行通訊

在多機(jī)采用LV中TCP實(shí)現(xiàn)的通訊，一端我們設(shè)定為服務(wù)器端，一端為客戶端。這樣在運(yùn)行的時(shí)候服務(wù)器端不斷的偵聽，當(dāng)有客戶端連接的時(shí)候進(jìn)行建立連接，然后收取和發(fā)送數(shù)據(jù)形成通訊，客戶端運(yùn)行后不斷的與服務(wù)器端進(jìn)行試探連接，如果沒有連接上做一定的處理，當(dāng)連接上后進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該VI圖結(jié)構(gòu)如下

通過以上方式，可以方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行通訊。

有一端采用LabVIEW另一端是其他的工具實(shí)現(xiàn)進(jìn)行通訊

在實(shí)際工作當(dāng)中，有的時(shí)候下位機(jī)或者其他的機(jī)器使用其他的語言或者組態(tài)工具實(shí)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候在實(shí)現(xiàn)TCP之間進(jìn)行交互通訊的時(shí)候，我們就不能象上面多機(jī)都是LV編寫的通訊那樣處理了，如何去實(shí)現(xiàn)呢。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，LabVIEW提供了運(yùn)行控制技術(shù)，在Semaphonre技術(shù)中，該功能可以限制任務(wù)數(shù)目，這些任務(wù)可以同時(shí)堆一個(gè)共享資源進(jìn)行操作。所以大膽采用共享資源操作信息，將其他端設(shè)置為服務(wù)器端，本端為客戶端，進(jìn)行操作，這樣受保護(hù)的資源或者臨界區(qū)進(jìn)行外部通訊，我們可以利用該技術(shù)同步多個(gè)相互獨(dú)立的、并行的任務(wù)，這樣可以利用一個(gè)公用的Semaphore可以在某一時(shí)刻僅允許一個(gè)任務(wù)執(zhí)行

該圖是簡要的功能顯示，具體有興趣的讀者可以根據(jù)上面的提示使之完善

注意事項(xiàng)：
當(dāng)建立客戶端和服務(wù)器端之間的通訊時(shí)候，除了指定Internet地址之外，還必須指定通訊端口號(hào)，端口號(hào)的范圍是0到65535，該端口號(hào)區(qū)分不同的通訊服務(wù)，這樣很容易的管理多個(gè)通訊連接。端口號(hào)最好手動(dòng)設(shè)置，最好不要低于1000（由于該低于1000的一方面防火墻可能會(huì)禁止并且1000以下的端口號(hào)是保留個(gè)特定用途的

客戶端和服務(wù)器端要指定端口，同時(shí)這兩個(gè)端口必須相同，才能進(jìn)行有效的通訊

在客戶端首先要指定服務(wù)器的名稱才能與服務(wù)器建立連接，服務(wù)器的名稱是指服務(wù)器端的計(jì)算機(jī)名，若在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)候，客戶端的輸入服務(wù)器名稱既可以是該臺(tái)計(jì)算機(jī)名稱也可以是LOCALHOST

在與多機(jī)并且與其他語言的接口的時(shí)候，按照以上3點(diǎn)執(zhí)行外，加上了執(zhí)行了排隊(duì)，這樣在連接成功后進(jìn)行數(shù)據(jù)相互交換，交換完畢后斷開連接，然后與下一個(gè)連接。這樣依次執(zhí)行程序。形成臨界區(qū)保護(hù)

總結(jié)：
在LabVIEW的TCP中用于兩個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，缺點(diǎn)是它不是實(shí)時(shí)的。但由于TCP/IP的普及，應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大，以上兩點(diǎn)包含大多數(shù)的應(yīng)用，我們也可以采用WINDOWS的ACTIVEX控件WINSOCK來實(shí)現(xiàn)。具體的我將在以后的文章中做專門的介紹。
如果需要采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，可以采用DataSocket技術(shù)，該技術(shù)是一項(xiàng)在測量和自動(dòng)化應(yīng)用中用于共享和發(fā)布實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的，并且可以在任何編程環(huán)境中應(yīng)用。本篇主要介紹的是TCP/IP方面，對于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞通訊和控制，將在以下章節(jié)中做介紹。

參考文獻(xiàn)
《LabVIEW高級(jí)程序設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社楊樂平