Guía sobre Control de Instrumentos por USB

8/3/2019 Gua sobre Control de Instrumentos por USB

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Gua sobre Control de Instrumentos por

USB

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Visin General

Esta gua intenta ser un punto de inicio para utilizar NI-VISA y as comunicarse con un

dispositivo USB. Su propsito no es ser un punto de inicio para aprender sobre la

arquitectura USB o distintos protocolos utilizados en la comunicacin por USB.

Despus de leer esta gua, usted deber poder instalar un dispositivo USB y utilizar NI-

VISA para comunicarse con ese dispositivo, siempre y cuando usted entienda el

protocolo de comunicacin del dispositivo.

Contenido

1. 1. Contexto sobre USB y VISA2. 2. Configurando NI-VISA para Controlar su Dispositivo USB3. 3. Utilizando NI-VISA para Establecer Comunicacin con su Dispositivo USB4. 4. USB en Linux y Mac

1. Contexto sobre USB y VISA

VISA es un API de alto nivel utilizado para

comunicarse con buses de instrumentacin. Es

independiente de la plataforma, del bus y del entorno.

En otras palabras, la misma API se utiliza sin importar

si un programa est creado para comunicarse con un

dispositivo USB con LabVIEW en una mquina que ejecuta Windows 2000, o con un

dispositivo GPIB con C en una mquina que ejecuta Mac OS X.

USB es un bus de comunicacin basado en mensajes. Esto significa que una PC y un

dispositivo USB se comunican enviando comandos y datos a travs del bus en forma de

texto o datos binarios. Cada dispositivo USB tiene su propio conjunto de comandos.Usted puede utilizar funciones de Lectura y Escritura NI-VISA para enviar estos

comandos a un instrumento y leer la respuesta del mismo. Contacte al fabricante de su

instrumento para consultar la lista de comandos de su instrumento.

A partir de la versin 3.0, NI-VISA utiliza comunicacin por USB. Se pueden utilizar

dos clases de recursos VISA: USB INTR y USB RAW:

Los dispositivos USB que cumplen con el protocolo USB Test and Measurement Class

(USBTMC) utilizan la clase de recursos USB INSTR. Los dispositivos USBTMC

cumplen con un protocolo que la clase de recursos USB INSTR de VISA puede

entender. No se necesita ninguna configuracin para comunicarse con un dispositivoUSBTMC. Para comunicarse con instrumento USBTMC, consulte la seccin 3. Para
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obtener ms informacin sobre la especificacin USBTMC, consulte la pgina web del

foro de implementadores de USB, cuyo enlace se encuentra al final de esta gua.

Los instrumentos USB RAW son todos aquellos de USB que no cumplen con la

especificacin USBTMC. Si usted utiliza un dispositivo USB RAW, siga las

instrucciones en la seccin 2 para configurar NI-VISA para que controle su dispositivo.Contacte al fabricante de su instrumento para obtener detalles sobre el protocolo de

comunicacin y el juego de comandos que utiliza su instrumento.

Para informacin especfica sobre el API NI-VISA, consulte el documentoAyuda para

NI-VISA. Este documento est incluido con NI-VISA y est disponible a travs del

enlace al final de esta gua.

2. Configurando NI-VISA para Controlar suDispositivo USB

Esta seccin lo lleva por una serie de pasos para configurar su dispositivo USB RAW y

as controlarlo por NI-VISA 3.0 en una PC basada en Windows. Si usted utiliza un

dispositivo compatible con USBTMC, conecte su dispositivo y consulte directamente la

seccin 2.3.

En este punto, NI-VISA ya debe estar instalada en su PC, y su dispositivo USB no debe

estar conectado. Adems, no debe haber ningn controlador para su dispositivo USB

instalado. Hay tres pasos para configurar su dispositivo USB y as utilizar NI-VISA:

1. Genere el archivo INF utilizando el Driver Development Wizard (asistente paradesarrollo de controladores).

2. Instale el archivo INF y el dispositivo USB utilizando el archivo INF.3. Pruebe el dispositivo con el Control Interactivo de NI-VISA.

En esta gua se utilizar como ejemplo el dispositivo USB NI DAQPad-6020E, y ser

instalado en un sistema Windows XP. Debido a que esta gua intenta explicar la

configuracin de un dispositivo USB genrico, no se tratarn los detalles especficos de

DAQPad-6020E. Recuerde que NI-DAQ es el nico controlador con el que es

compatible DAQPad-6020E.

2.1. Genere el Archivo INF Utilizando el Driver Development Wizard

Para utilizar NI-VISA, usted debe indicarle a Windows primero que utilice NI-VISA

como el controlador predeterminado para el dispositivo. En el entorno Windows, usted

puede hacer esto con un archivo INF. NI-VISA 3.0 y posterior incluye el VISA Driver

Development Wizard (DDM) para crear el archivo INF para su dispositivo USB.

1. Para abrir el DDW, seleccione las opciones StartProgramsNational

InstrumentsVISAVISA Driver Developer Wizard. La Figura 1 muestra unaimagen de la pantalla.


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Figura 1. Ventana de Seleccin del Bus de Hardware en el VISA DDW

Usted puede utilizar este asistente para crear el archivo para un dispositivo PXI/PCI,

USB o IEEE 1394. En esta ocasin usted est creando un controlador para un

dispositivo USB, por lo tanto debe hacer clic con el mouse en USB y Next, es decir,siguiente. La ventana de Informacin Bsica del Dispositivo en el VISA DDW

aparecer, como se muestra en la Figura 2.


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Figura 2. Informacin Bsica del Dispositivo en el VISA DDW

2. Para este paso, usted debe conocer los nmeros de identificacin del proveedor y de

producto de su instrumento USB. Estos nmeros identifican su dispositivo USB cuando

usted lo instala; tambin ubican su dispositivo cuando usted desea establecer

comunicacin con l. De acuerdo a la especificacin USB, ambos nmeros son nmeros

hexadecimales de 16 bits y deben ser proporcionados por el fabricante del dispositivo.

Si usted no conoce el nmero de identificacin del proveedor o del producto USB, los

puede conseguir conectando el dispositivo a la PC y permitiendo a la PC reconocer elnuevo dispositivo. Cierre la aplicacin del Asistente de Nuevo Hardware Encontrado si

se ejecuta. Ejecute el Administrador de Dispositivos del Panel de Control y ubique su

dispositivo en la lista, generalmente lo encontrar bajo "Otros Dispositivos." Podra

mostrar una marca con un signo de exclamacin amarillo indicando que es un

dispositivo desconocido. Haga doble clic con el mouse en el dispositivo para desplegar

sus propiedades. Seleccione la pestaa de Detalles y asegrese de que "Identificador del

Dispositivo" aparezca en la ventana de atributos desplegable. Se mostrar una cadena de

caracteres similar a la Figura 3. Los cuatro caracteres a la derecha de "VID_" y "PID_"

son los nmeros de identificacin del proveedor y del producto, respectivamente. Anote

los caracteres del dispositivo, cierre el Administrador de Dispositivos y desconecte el

dispositivo de la PC. Otra manera de conseguir estos nmeros es contactando alproveedor del dispositivo.


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Figura 3. Encontrando los Nmeros de Identificacin del Proveedor y del Productoen el Administrador de Dispositivos

Para el DAQPad-6020E, los nmeros de identificacin del proveedor y del producto son

0x3923 y 0x12C0, respectivamente. Si su dispositivo no es un NI DAQPad-6020E, los

nmeros de identificacin del proveedor y del producto sern distintos.

Nota: Antes de proceder con el Driver Development Wizard, asegrese de que el

dispositivo ha sido desconectado de la PC.

Introduzca los nmeros de identificacin del proveedor y del producto, el nombre del

fabricante y el nombre del modelo de su dispositivo en los campos adecuados.

Haga clic en Next, siguiente. Se mostrar la ventana de propiedades de los archivosgenerados, como se muestra en la Figura 4.


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Figura 4. Ventana de Propiedades de Archivos Generados en el VISA DDW

3. El "USB Instrument Prefix", o prefijo de instrumento USB, es simplemente un

descriptor que usted utilizar para identificar los archivos utilizados para este

dispositivo. Introduzca un prefijo de instrumento USB, seleccione el directorio en el

cual desea ubicar estos archivos y haga clic en Next, siguiente. La siguiente ventana le

proporcionar opciones de instalacin. La seleccin predeterminada es instalar la

informacin de configuracin en el sistema operativo y por lo general es la mejor

opcin. Una vez que haya seleccionado una opcin, haga clic en Finish para terminar deusar el asistente. El archivo INF se habr generado en el archivo que usted especific en

el campo de directorio de archivos generados en la ventana previa.

2.2 Instale los archivos INF y el dispositivo USB.

La instalacin de los archivos INF es diferente para cada versin de Windows. Cuando

el DDW crea un archivo INF, las instrucciones de instalacin se incluyen en el

encabezado al principio de cada archivo INF. Debido a que los archivos INF son

archivos de texto ASCII, se pueden leer utilizando cualquier editor de texto tal como

Notepad. Para obtener informacin detallada sobre la instalacin de su archivo INF,

abra el archivo INF en un editor de texto y siga las instrucciones que aparecen al

principio del archivo. En esta gua se asume que usted est utilizando Windows XP.


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1. Copie el archivo INF a la carpeta INF. En Windows XP, esta carpetageneralmente se encuentra ubicada en C:\WINDOWS\INF. Esta carpeta puedeestar escondida, por lo que podra necesitar cambiar las opciones de carpeta para

ver los archivos escondidos.

2. Haga clic derecho con el mouse en el archivo INF en C:\WINDOWS\INF yhaga clic en Instalar. Este proceso crea un archivo PNF para su dispositivo.Ahora est listo todo para que usted instale su dispositivo USB.

3. Conecte su dispositivo USB. Debido a que USB es insertable durante elfuncionamiento, Windows debera detectar su dispositivo USB, y el Asistente de

Agregar Nuevo Hardware debera aparecer automticamente tan pronto como

usted conecte su dispositivo al puerto USB. Siga las instrucciones en la pantalla

del asistente. Cuando se le solicite que seleccione un controlador para este

dispositivo, busque la carpeta INF y seleccione el archivo INF que usted gener

utilizando el DDW.

Nota: En algunos casos, Windows puede tener un controlador ya predeterminado

asociado con su dispositivo USB. Si este es el caso, Windows intentar instalar esecontrolador primero. Una vez que usted haya conectado su dispositivo USB y Windows

haya instalado el controlador predeterminado, haga clic derecho en Mi PC y seleccione

Propiedades. En la ventana de Propiedades, vaya a la pestaa de Hardware y haga clic

en Administrador de Dispositivos. Una vez que la ventana de Administrador de

Dispositivos est abierta, expanda el men de "Dispositivos de Interfaz Humana."

Despus ubique qu instancia de "Dispositivos de Interfaz Humana USB" (mostrada en

la Figura 5) corresponde a su dispositivo USB. Para lograr esto debe hacer clic derecho,

seleccionar Propiedades y seleccionar la pestaa de Detalles para encontrar el VID y

PID que coincida con su dispositivo USB.


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Figura 5. Encontrando la Instancia Correcta para el Dispositivo de Interfaz

Humana USB para su Dispositivo USB

Una vez que usted ha encontrado el "Dispositivo de Interfaz Humana de USB" cuyo

VID y PID coinciden con el de su Dispositivo USB, haga clic derecho y seleccione la

opcin Actualizar Controlador del men desplegable, como se muestra en la Figura 6.


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Figura 6. Actualice el Controlador de su Dispositivo USB

En la primer pantalla, seleccione "Por ahora no" y despus haga clic en Siguiente. En la

segunda pantalla, seleccione "Instalar desde una lista o una ubicacin especfica

(Avanzado)" y despus haga clic en Siguiente. En la tercer pantalla, seleccione "No

buscar. Elegir el controlador para instalar." La cuarta pantalla ser similar a la que se

muestra en la Figura 7, en la cual el controlador marcado es el controlador que usted

cre. Una vez que ya haya seleccionado su controlador, haga clic en Siguiente. Cuando

el controlador se haya terminado de instalar, haga clic en Terminar.


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Figura 7. Seleccione el Controlador de su Dispositivo USB

2.3 Pruebe la Comunicacin con VISA Interactive Control.

1. Abra Measurement & Automation Explorer (MAX). Seleccione ToolsRefresh para

actualizar la visualizacin. Su dispositivo USB debera aparecer en la lista como

Dispositivo USB bajo Devices and Interfaces, dispositivos e interfaces, como se

muestra en la Figura 8. Su dispositivo USB ahora est instalado y configurado para

utilizar NI-VISA.

Si usted selecciona su dispositivo USB, la informacin del dispositivo aparecer en la

ventana de configuraciones, USB Settings. Al utilizar esta ventana, usted puede tener

acceso a informacin tal como nmero de identificacin del fabricante, cdigo del

modelo y nmero de serie de su dispositivo.


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Figura 8. Dispositivo USB Mostrado en MAX

2. Para comunicarse con su dispositivo utilizando VISA, utilice el descriptor de

instrumentos VISA de su dispositivo. El formato del descriptor de instrumentos para un

dispositivo USB INSTR es USB[tarjeta]:: identificacin del fabricante:: cdigo de

modelo:: nmero de serie[:: USB nmero de interfaz]::INSTR. El formato del descriptor

de instrumentos para un dispositivo USB RAW es USB[tarjeta]:: identificacin del

fabricante:: cdigo de modelo:: nmero de serie[:: USB nmero de interfaz]::RAW.

De acuerdo a la especificacin USBTMC, todos los dispositivos USBTMC deben tener

un nmero de serie. Algunos dispositivos RAW USB pueden no tener nmero de serie.Si su dispositivo no tiene un nmero de serie, NI-VISA automticamente asigna un

nmero de serie de VISA especfico para ese dispositivo. El formato del nmero de

serie es NI-VISA-#, donde # es un nmero generado automticamente.

Algunos dispositivos USB tienen mltiples interfaces. Esto es similar a la manera en

que un dispositivo PCI puede tener mltiples funciones. Si su dispositivo solamente

puede utilizar una interfaz, usted no necesita incluir el nmero de interfaz USB.

El DAQPad-6020E utiliza la clase RAW, y los cdigos de fabricante y de modelo son

0x3923 y 0x12C0, respectivamente. Para el DAQPad-6020E, el descriptor de

instrumento es USB0::0x3923::0x12C0::00B50DAE::RAW.

Para probar la comunicacin con este dispositivo, abra MAX. Seleccione ToolsNI-VISAVISA Interactive Control. Una ventana similar a la mostrada en la Figura 9deber aparecer.


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Figura 9. Control Interactivo VISA

3. El Control Interactivo VISA (VISAIC) es un programa de herramientas utilizado para

comunicarse fcilmente con cualquier recurso VISA. Despus de haber configurado su

dispositivo USB para utilizar VISA, ste debe aparecer en la lista de la rama USB. Haga

doble clic en el cono de su dispositivo para iniciar una sesin VISA con su dispositivo.

La ventana mostrada en la Figura 10 deber aparecer.


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Figura 10. Sesin VISA Iniciada en el Control Interactivo VISA

Cuando usted inicia una Sesin VISA con VISAIC, automticamente se seleccionan las

pestaas de Template (plantilla) y Property Node-get (nodo para obtener propiedades).

Para leer una propiedad, seleccione la pestaa de Property Note (Get), elija la propiedadque desee y haga clic en Execute, ejecutar. El valor actual de la propiedad especificada

en Attribute Name (nombre de atributo) es mostrado en el indicador del valor actual,Current Value. En la Figura 10, la propiedad del nombre del recurso, Resource Name,fue leda.

Para obtener ms informacin sobre cmo utilizar VISAIC, consulteDeveloper Zone:

Control Interactivo VISA (VISAIC). Para informacin especfica sobre el API NI-VISA,

consulte el documentoAyudapara NI-VISA. Ambas referencias estn disponibles a

travs de los enlaces al final de esta gua. Para obtener una lista de comandos vlidos

para su instrumento USB, contacte al fabricante de su instrumento.

3. Utilizando NI-VISA para Establecer Comunicacincon su Dispositivo USB

Esta seccin explica cmo establecer comunicacin con su dispositivo USB utilizando

NI-VISA 3.0 y posterior. Recuerde que existen dos clases de dispositivos USB. El

mtodo de comunicacin depende del tipo de clase de su dispositivo.

3.1 USB Clase INSTR (USBTMC)

Los dispositivos que cumplen con el protocolo USB Test and Measurement Class


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(USBTMC) utilizan la NI VISA USB clase INSTR. Estos dispositivos utilizan una

comunicacin estilo 488.2. Para estos dispositivos, usted puede simplemente utilizar las

funciones VISA Open (iniciar), VISA Close (terminar), VISA Read (leer) y VISA

Write (escribir) de la misma manera que si se estuviera comunicando con instrumentos

GPIB.

La Figura 11 muestra un VI de LabVIEW que se comunica con un dispositivo

USBTMC. En este ejemplo, se inicia una sesin de VISA con un dispositivo USB. Un

comando es escrito en el dispositivo, y la respuesta es enviada de vuelta. En este

ejemplo, el comando especfico que est siendo enviado es la solicitud de la

identificacin del dispositivo. Verifique con el fabricante de su dispositivo el conjunto

de comandos de su dispositivo. Despus de que toda la comunicacin se ha completado,

la sesin VISA termina.

Figura 11. Bloque de Diagramas en LabVIEW de Ejemplo de USBTMC

3.2 USB Clase RAW

Establecer comunicacin con USB clase RAW es ms complicado porque cada

dispositivo puede utilizar su propio protocolo de comunicacin. Contacte al proveedorde su dispositivo para detalles sobre el protocolo de comunicacin de su dispositivo.

USB se comunica utilizando cuatro tipos de conductos o puntos finales: control, bulto

(bulk), interrupcin e iscrono. Cada tipo de conducto transmite un diferente tipo de

informacin. Adems, cualquier cantidad de puntos finales pueden ser de cualquier tipo

de puntos finales. Piense en un punto final como si fuera un enchufe de comunicacin.

Para obtener detalles especficos sobre la arquitectura USB, revise las especificaciones

de USB cuyo enlace se encuentra al final de la gua.

NI-VISA utiliza tres tipos de conductos USB: control, bulto (bulk) e interrupcin.

Cuando NI-VISA detecta su instrumento USB, automticamente escanea su instrumento

para encontrar el punto final ms bajo disponible de cada tipo.


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Utilice el paquete hotplug. Este paquete se instala de manera predeterminada enla mayora de las distribuciones incluyendo Red Hat, SuSE y Mandrake. El

paquete hotplug permite al usuario ejecutar scripts para un dispositivo USB

especfico en base a caractersticas tales como Vendor ID (VID), identificacin

del proveedor, y Product ID (PID), identificacin del producto. Si el paquete

hotplug existe, el instalador NI-VISA de manera predeterminada instalar losscripts para proporcionar a todos los usuarios acceso de escritura a todos los

dispositivos USB TMC y una estructura de soporte para dispositivos USB

RAW. Para aadir permisos de escritura para un dispositivo USB RAW en

especfico, ejecute el siguiente script incluido:

/linux/NIvisa/USB/AddUsbRawPermissions.sh

Para obtener ms informacin sobre el paquete hotplug, consulte la siguiente

pgina web:http://linux-hotplug.sourceforge.net/.

usbfs (antes conocida como as usbdevfs) puede ser montada con la opcindevmode=0666. Esta opcin proporciona a todos los usuarios acceso de lecturay escritura para dispositivos USB.

El usuario principal puede aadir permisos de escritura al archivo que representaal dispositivo USB, el cual generalmente se encuentra en el subdirectorio

/proc/bus/usb. Desafortunadamente, estos permisos se pierden si el dispositivo

es desconectado. Por lo tanto, esta solucin no se recomienda.

4.2 Mac OS X

Siempre y cuando ningn otro controlador en el sistema solicite el dispositivo USB,

usted puede utilizar NI-VISA para accederlo. No se requiere ningn montaje especial.
http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/

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