[C++知识库]Labwindows_cvi基于C语言程控矢量网络分析仪

????????需求：用Labwindows_cvi软件开发整机标校系统。

????????分析：整机标校系统是一个集成控制系统，需程控的硬件主要包含：矢量网络分析仪，扫描架、转台、时序控制器等，通过对这些硬件的控制形成一套标校流程，当前先对这些硬件单独控制，因扫描架、转台、时序控制器是非标仪器，在此不作详细描述。所以该章节主要讲述Labwindows_cvi基于c语言程控矢量网络分析仪。

????????该章节主要有几部分组成：连接仪器、发送仪器命令、接收仪器数据。

1?? Labwindows_cvi中的VISA函数库的使用

????????Labwindows_cvi中提供的VISA函数库就是标准VISA的一个实现，打开VISA函数库的函数面板选择窗口，可以看到包含3个子类。

????????●资源管理；

????????●资源模板；

????????●特定资源的操作。

????????资源管理子类实现了VISA标准中的资源定位和接口通信的生命周期控制；资源模板子类实现了VISA标准中的属性控制、资源锁定服务和事件机制；特定资源的操作子类实现了VISA标准中I/O控制。

1.1资源管理

????????资源管理包括资源定位和通信的生命周期控制。资源定位就是一个函数viOpenDefaultRM，该函数实现机器上所以VISA资源的定位，通过指针返回ViSession类型的资源句柄。对所有特定资源的通信生命周期控制都是通过该句柄实现。通信生命周期控制包括打开资源，查找资源，关闭资源。

1.2资源模板

????????资源模板子类提供了VISA的属性控制、资源锁定服务和事件机制。这一部分内容在本编文章中没有体现，故不作详细说明。

1.3特定资源操作

????????特定资源的操作包含消息基通信函数和寄存器基通信函数。

1.3.1消息基通信函数

????????消息基仪器由独立的处理器来解释接收到的信息，并将信息解释成指令或数据。VISA为消息基通信提供了格式化I/O和基本I/O两类函数。

? ? ? ? （1）格式化I/O函数

????????与标准的C 的格式化函数极为相似，可以发送或接收格式化的数据，包括：viPrintf（）、viScanf（）、viQueryf（）、viFlush（）。

? ? ? ? （2）基本I/O函数

????????基本I/O支持同步和异步数据传输两种方式。

????????同步传输的函数在调用过程中终止其他程序的执行，直到数据接收或者发送完成才返回，支持同步传输的函数有viWrite、viRead、viClear、viAssertTrigger和viReadSTB。

????????异步传输函数子啊调用后立即返回，数据传输完成后产生异步读写完成事件（VI_EVENT_IO_COMPLETION），可以通过事件排队或回调函数的方法处理VI_EVENT_IO_COMPLETION事件。

1.3.2寄存器基通信函数

????????在此不做详细阐述。

1.4 VISA常用函数

1.4.1 VISA资源管理器定位——viOpenDefaultRM

????????原型：ViStatus viOpenDefaultRM (ViSession sesn);

????????描述：这个函数用来初始化一个VISA资源管理器，此函数必须要在其他任何VISA函数之前调用。

表1-1 viOpenDefaultRM函数参数

表1-2 viOpenDefaultRM函数返回值

1.4.2 连接仪器——viOpen

????????原型：ViStatus viOpen (ViSession sesn, ViRsrc name, ViAccessMode mode, ViUInt32 timeout, ViSession vi);

????????描述：连接一个指定的设备，返回一个可用于调用其他功能的连接标识符。

表1-3? viOpen函数参数

表1-4? viOpen函数返回值

1.4.3 发送仪器命令——viPrintf和viWrite

（1）viPrintf

????????原型：ViStatus viPrintf (ViSession vi, ViString writeFmt, ...);

????????描述：格式化字符串并发送格式化后的字符串给设备。（字符串格式化可以参照MFC里CString类中的Format函数。）

????????不能在同一资源上同时使用viWrite和viPrintf函数。

????????部分VISA函数的参数是可变的（如viPrintf，viScanf和viQueryf）,导致VB不能调用。用户可以使用与这些函数功能相当的函数代替。

????????writeFmt参数可以包含普通字符、一般格式化字符和特殊字符。普通字符（包含空格）书写方式与平常一样，不用做任何修改。特殊字符则要在该字符前面加一个反斜杠（\）；格式化字符由百分号（%）和操作标志组成，操作标志后面介绍。

表1-5 特殊字符

表1-6 viPrintf函数参数

表1-7 viPrintf函数返回值

（2）viWrite

????????原型：ViStatus? viWrite (ViSession vi, ViBuf? buf, ViUInt32 cnt, ViPUInt32 retCnt);

????????描述：同步写入数据。写入的数据存储在buf中。当数据写入完毕函数才返回。任何时间都只能存在一个同步写入。

如果retCnt的值为VI_NULL，将不返回写入数据长度值。

表1-8 viWrite函数参数

表1-9 viWrite函数返回值

1.4.4 接收仪器数据——viScanf或viRead

（1）viScanf????????

????????原型：ViStatus? viScanf (ViSession vi, ViString readFmt,arg1,arg2, ...);

????????描述：这操作从设备读取一个字符串，然后格式化后保存值arg变量中。格式化字符串包含说明符、空格字符和普通字符。

VISA中参数不确定的函数（viPrintf,viScanf,和viQueryf）不能被 VB调用。可以用功能相似的viVPrintf,viVScanf,和viVQueryf代替。

表1-10 viScanf函数参数

表1-11 viScanf函数返回值

（2）viRead

????????原型：ViStatus ?viRead (ViSession vi, ViPBuf buf, ViUInt32 cnt, ViPUInt32 retCnt);

????????描述：同步读取数据。读取的数据存在buf中，当数据读取完毕函数才返回。任何时间都只能存在一个同步读取。遇到以下情况同步读取结束：

????????1）收到END指示器；

????????2）读取到终止符；

????????3）读取的数据大小达到cnt的值。

????????注意：必须设置读取终止符。

表1-12 viRead函数参数

表1-13 viRead函数返回值

1.4.5关闭资源管理器和设备连接——viClose

????????原型：ViStatus? viClose (ViObject vi);

????????描述：关闭一个资源管理器或者设备连接，并释放内存。

表1-14 viClose函数参数

表1-15 viClose函数返回值

2?? Labwindows_cvi基于c语言编程

????????案例：以3672系列的矢量网络分析仪为例，实现矢网连接，发送命令到矢网，接收矢网数据，关闭矢网连接等功能。?

2.1界面设计

????????界面主要包含矢网连接、发送矢网重置命令、接收矢网数据、断开矢网连接、消息提示框等功能。

图2-1 demo界面

?

2.2实现代码

????????所有功能实现代码如下：

#include <utility.h>
#include <ansi_c.h>
#include <cvirte.h>		
#include <userint.h>
#include <visa.h> 
#include "PNA_CONECT.h"

static int pnaConect;

ViSession  defaultRM ,vi; 
unsigned char Data_Mag[5000];  // 幅度测试数据 
char c_currentMessage[300];   // 提示消息

void GetDateTime(void);
/*==========VISA资源管理器定位==========*/    
int RMConnect(void);  

int main (int argc, char *argv[])
{
	if (InitCVIRTE (0, argv, 0) == 0)
		return -1;	/* out of memory */
	if ((pnaConect = LoadPanel (0, "PNA_CONECT.uir", PNA_CONECT)) < 0)
		return -1;
	DisplayPanel (pnaConect);
	RunUserInterface ();
	DiscardPanel (pnaConect);
	return 0;
}

int CVICALLBACK PNA_CONECT_CALLBACK (int panel, int event, void *callbackData,
									 int eventData1, int eventData2)
{
	switch (event)
	{
		case EVENT_GOT_FOCUS:

			break;
		case EVENT_LOST_FOCUS:

			break;
		case EVENT_CLOSE:
			 QuitUserInterface (0);
			break;
	}
	return 0;
}

/*==========VISA资源管理器定位==========*/   
int RMConnect()
{
	 	int error,result; 
		error=	viOpenDefaultRM(&defaultRM);
		while(error)
		{
			result = GenericMessagePopup("Error", "VISA资源管理器定位失败！", "重试", "忽略", "", 0, 0, 0, VAL_GENERIC_POPUP_BTN1, VAL_GENERIC_POPUP_BTN1, VAL_GENERIC_POPUP_NO_CTRL);
			if(result==1)
			{
				 error=	viOpenDefaultRM(&defaultRM);
			}
			else
				break;
		}
	    return defaultRM;
}


/* 连接矢网 */ 
int CVICALLBACK ConnectPna_CALLBACK (int panel, int control, int event,
									 void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
	int error, select; 
	switch (event)
	{
		case EVENT_COMMIT:
			   
			RMConnect();
			error =  viOpen(defaultRM, "TCPIP0::192.168.1.41::5025::SOCKET", VI_NULL,VI_NULL, &vi); //3672B
			
			if(error==0)
			{
					  GetDateTime()  ;
					  strcat(c_currentMessage," 矢网连接成功！\n");
					  SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage); 
			}
			while ( error )
			{
				select= GenericMessagePopup ("Error", "矢网连接错误，请重试或检查连接状态", "重试", "忽略", "", 0, 0, 0, VAL_GENERIC_POPUP_BTN1, VAL_GENERIC_POPUP_BTN1, VAL_GENERIC_POPUP_NO_CTRL);
			
				if ( select == 1 )
				{
				error =  viOpen(defaultRM, "TCPIP0::192.168.1.41::1024::SOCKET", VI_NULL,VI_NULL, &vi);
				}
				else 
				{
					GetDateTime()  ;
					strcat(c_currentMessage," 矢网连接错误，请重试或检查连接状态！\n");		
					SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage);
				}
				break; 
			}
	}
	return vi; 
}

//发送矢网命令
int CVICALLBACK SEND_RST_CALLBACK (int panel, int control, int event,
								   void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{  

	switch (event)
	{
		case EVENT_COMMIT:
			
			// 矢网重置
			viPrintf(vi,"*RST\n"); 	
			// 删除所有测试设置  
			viPrintf(vi,"CALC:PAR:DEL:ALL\n"); 	
			 // 关闭所有窗口
			viPrintf(vi,"DISPlay:WIND OFF\n");
			 // 打开新建窗口  
	  		viPrintf(vi,"DISPlay:WIND1 ON\n");
			 // 定义测试内容  
			 	
	         // 定义测试内容 
			 viPrintf(vi,"CALC1:PAR:DEF:EXT 'mytrace','S21'\n");
			 
			 // 显示测试迹线 
			 viPrintf(vi,"DISPlay:WIND1:TRAC1:FEED 'mytrace'\n");    
			 
       	     // 选定测试迹线     
			 viPrintf(vi,"CALC1:PAR:SEL 'mytrace'\n");	
			 
             // 设置测试类型（对数幅度） 
			 viPrintf(vi,"CALC1:FORM MLOG\n");
			 
			  // 设置扫描类型为段扫描 */       
			  viPrintf(vi,"SENS1:SWE:TYPE SEGM\n");	
			  
			 // 段扫描开始频率 */   
			 viPrintf(vi,"SENS1:SEGM:FREQ:STAR 12GHz\n");
			 
			 // 段扫描终止频率 */ 
			viPrintf(vi, "SENS1:SEGM:FREQ:STOP 12GHz\n"); 
			
			 // 段扫描频率点数 */  
			viPrintf(vi,"SENS1:SEGM:SWE:POIN 1\n");  		
			 
		    GetDateTime();
			strcat(c_currentMessage," 矢网命令已发送！\n");		
			SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage);  
		 
			 
			break;
	}
	return 0;
}
//接收矢网数据
int CVICALLBACK RECEIVE_DATA_CALLBACK (int panel, int control, int event,
									   void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
	// 频点个数
	int  length=1;  

	switch (event)
	{
		case EVENT_COMMIT:
	
			// 从通道 1 所选测量轨迹中读取格式化数据。 
			viPrintf(vi,"CALC1:DATA? FDATA\n");			
			 
			// 读取矢网测试数据	 length:频点个数
			viRead (vi,Data_Mag ,length*20,VI_NULL);
		
			GetDateTime();
			strcat(c_currentMessage,"  ");
			strcat(c_currentMessage,Data_Mag);	
			//将读取的数据显示	
			SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage);  
			
			GetDateTime();
			strcat(c_currentMessage," 数据读取完成！\n");		
			SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage);  
		
			break;
	}
	return 0;
}
//释放矢网资源 
int CVICALLBACK DISCONNECT_CALLBACK (int panel, int control, int event,
									 void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
 
	switch (event)
	{
		case EVENT_COMMIT:
		
			viClose(vi); 
			viClose(defaultRM);
		
			GetDateTime();
			strcat(c_currentMessage," 已经释放矢网资源并关闭！\n");		
			SetCtrlVal (panel, PNA_CONECT_TEXTBOX, c_currentMessage);  
			break;
	}
	return 0;
}

//获取系统日期时间
void GetDateTime()
{
	int i_hour, i_minute , i_second ;
	int i_month , i_day , i_year; 
	char c_hour[9], c_minute[3], c_second[3];
	char c_year[10], c_month[3], c_day[3];
	char c_diagonal[2]="/", c_colon[2]=":",c_space[2]=" "; 
	char c_date[19], c_currenttime[9];
   
	
	//获取系统时间
	GetSystemTime(&i_hour,&i_minute , &i_second   );
	//获取系统日期
	GetSystemDate(&i_month,&i_day, &i_year);   
	
	//将int类型数据转为字符串数据
	sprintf(c_hour,"%d",i_hour);
	sprintf(c_minute,"%d",i_minute); 
	sprintf(c_second,"%d",i_second); 
			
	sprintf(c_year,"%d",i_year);
	sprintf(c_month,"%d",i_month); 
	sprintf(c_day,"%d",i_day);
	
	//拼接字符串
	    strcpy(c_date,strcat(strcat(strcat(strcat(c_year,c_diagonal),c_month),c_diagonal),c_day));
	strcpy(c_currenttime,strcat(strcat(strcat(strcat(c_hour,c_colon),c_minute),c_colon),c_second));   
	strcpy(c_currentMessage,strcat(strcat(c_date,c_space),c_currenttime));
}

2.3功能显示

????????连接的矢量网络分析仪型号时AV3672B矢量网络分析仪，展示功能如下：

图2-2 demo实现效果

?