USB Tutorial Control de InstrumentosFecha de publicación: Noviembre 02, 2012 | 226 calificaciones que |  3.30 FUERA de 5 |    PDF

Visión de conjuntoEsta guía pretende ser un punto de partida para utilizar NI-VISA para comunicarse con un dispositivo USB. No pretende ser un punto de partida para aprender sobre la arquitectura USB o los diferentes protocolos que se utilizan en la comunicación USB. Después de leer este tutorial, usted debería ser capaz de instalar un dispositivo USB y utilizar NI-VISA para comunicarse con ese dispositivo, siempre y cuando usted entienda el protocolo de comunicación del dispositivo.

Tabla de contenidos1. USB y VISA Antecedentes

2. Configuración de NI-VISA para controlar su dispositivo USB

3. Utilizando NI-VISA para comunicarse con los dispositivos USB

4. USB en Linux ® y Mac

1. USB y VISA Antecedentes

VISA es una API de alto nivel que se utiliza para comunicarse con los buses de instrumentación. Es independiente de la plataforma, bus independiente, y el medio ambiente independiente. En otras palabras, la misma API se utiliza, independientemente de si se crea un programa para comunicarse con un dispositivo USB con LabVIEW en una máquina que ejecuta Windows 7 o con un GPIB dispositivo con C en una máquina que ejecute Mac OS X.USB es un mensaje- basada bus de comunicación. Esto significa un PC y un dispositivo USB se comunican mediante el envío de comandos y de datos a través del bus en forma de texto o datos binarios. Cada dispositivo USB tiene su propio conjunto de comandos. Usted puede utilizar NI-VISA lectura y escritura funciones para enviar estos comandos a un instrumento y leer la respuesta de un instrumento. Consulte con el fabricante del instrumento para obtener una lista de comandos válidos para su instrumento. Desde la versión 3.0, NI-VISA soporta la comunicación USB. Dos clases de recursos VISA son compatibles: INSTR USB y USB RAW. dispositivos USB que cumplen con el USB de prueba y medición Class (USBTMC) Protocolo de utilizar la clase de recursos INSTR USB. Dispositivos USBTMC cumplen con un protocolo que la VISA USB INSTR instrumento de control de clase de recurso puede entender. Sin configuración es necesario para comunicarse con un dispositivo de USBTMC. Para comunicarse con un instrumento USBTMC, consulte la Uso de NI-VISA para comunicarse con los dispositivos USB sección. Para obtener más información acerca de la especificación USBTMC, consulte la página Web Foro de Implementadores USB vinculada a continuación. instrumentos RAW USB son un instrumento USB distintos de los instrumentos que se ajustan específicamente a la especificación USBTMC. Si utiliza un dispositivo USB RAW, siga las instrucciones de la configuración de NI-VISA para controlar su dispositivo USB sección para configurar NI-VISA para controlar su dispositivo. Póngase en contacto con el fabricante del instrumento para obtener más información sobre el protocolo de comunicación y el conjunto de comandos que utiliza su instrumento. Para obtener información específica sobre el API NI-VISA, consulte la Ayuda de NI-VISA . Este documento se incluye con NI-VISA y está disponible a través del enlace al final de este tutorial.

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2. Configuración de NI-VISA para controlar su dispositivo USB

Vea un video de 3 minutos en Introducción a Control de Instrumentos con USB

En esta sección se describen los pasos para configurar un dispositivo USB RAW ser controlado por NI-VISA 5.0 en un equipo basado en Windows. Si está utilizando un dispositivo compatible con USBTMC, conecte el dispositivo y pasar a la tercera etapa, probar el dispositivo con NI-VISA Control Interactivo.

En este punto, NI-VISA ya debe estar instalado en el ordenador y el dispositivo USB no debe estar conectado. Además, no debe tener un controlador para instalar el dispositivo USB. Hay tres pasos para configurar su dispositivo USB para utilizar NI-VISA:

1. Cree el archivo INF utilizando el Driver Development Wizard.

2. Instale el archivo INF y el dispositivo USB utilizando el archivo INF.

3. Pruebe el dispositivo con NI-VISA interactivo de control.

A los efectos de este tutorial, una cámara web de Creative se utiliza como un dispositivo USB ejemplo y se instala en un sistema Windows 7. Debido a que este tutorial está destinado a explicar la configuración de un dispositivo USB genérico, no se discuten los detalles específicos de la Webcam creativo.

Cree el archivo INF Uso del Asistente de desarrollo de controladores

Para utilizar NI-VISA, primero debe decirle a Windows que use NI-VISA como controlador predeterminado para el dispositivo. En el entorno de Windows, usted puede hacer esto con un archivo INF. NI-VISA 3.0 y superior incluye el Asistente del controlador NI-VISA para crear un archivo INF para su dispositivo USB. 1. Para abrir el Asistente del controlador NI-VISA, seleccione Inicio »Todos los programas» Instrumentos »Visa» Asistente Nacional de Conductores . La figura 1 muestra la pantalla abierta.

Figura 1. NI-VISA Conductor Asistente para hardware ventana de selección de bus

Usted puede utilizar este asistente para crear un archivo INF para un dispositivo PXI / PCI o USB. Debido a que usted está creando el controlador de un dispositivo USB, haga clic en USB y Siguiente . La ventana de selección de NI-VISA Conductor Asistente USB Device abre como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. NI-VISA Conductor Asistente USB Ventana de selección de dispositivos

2. Para este paso, usted debe saber el ID de proveedor USB y el ID de producto de su instrumento USB. Estos números identifican el dispositivo USB cuando lo instale y dirija su dispositivo cuando usted quiere comunicarse con él. De acuerdo con la especificación USB, ambos números son números hexadecimales de 16 bits y deben ser provistos por el fabricante del dispositivo.

Si usted tiene acceso a su dispositivo USB, siga adelante y conectarla a su equipo en este momento, pero cancelar el Asistente para hardware nuevo encontrado cuando se inicia. El paso 2a completo. Si usted actualmente no tiene acceso a su dispositivo USB, pero sabe que su ID de proveedor y de productos USB ID completa el paso 2b.

Si actualmente no tiene acceso al dispositivo USB y no sabe su ID de proveedor USB y de identificación del producto, obtener esa información por parte del fabricante, y luego completar el paso 2b.

2a. Abra el Administrador de dispositivos en el Panel de control y encontrar su dispositivo en la lista, por lo general bajo "Otros dispositivos". Se puede mostrar un signo de exclamación amarillo indica que es un dispositivo desconocido. Haga doble clic en el dispositivo para abrir las propiedades. Seleccione la ficha Detalles y asegurar que "Hardware Ids" muestra en el cuadro desplegable de atributos. Una cadena de caracteres se muestra similar a la figura 3. Los cuatro caracteres a la derecha de "VID_" y "PID_" son el ID de proveedor y la identificación del producto, respectivamente. Escriba los caracteres para el dispositivo, cierre el Administrador de dispositivos, y desconecte el dispositivo del ordenador. 

Figura 3. Encontrar los identificadores de hardware en el Administrador de dispositivos

Por esta Webcam creativo, la identificación del vendedor y del producto son 0x041E y 0x4036, respectivamente. Tenga en cuenta que el ID de proveedor y del producto será diferente para su dispositivo en función del fabricante y el modelo. En la ventana Selección de NI-VISA Conductor Asistente USB Device utilizar su ID de proveedor y del producto para que coincida con uno de los elementos de la lista de dispositivos . Una vez que haya hecho clic en este dispositivo, usted debe ver a los otros campos de la ventana se rellenan con la información sobre su dispositivo. Compruebe que esta información parece ser correcta. Si usted no ve un partido de su dispositivo en la Lista de dispositivos, primero intente hacer clic en Actualizar y, en caso de que todavía no funciona, entonces vaya al paso 2b.

Haga clic en Siguiente . Se muestra la ventana Generación de archivos de salida como se muestra en la Figura 6.

2b. En la ventana Selección de NI-VISA Conductor Asistente USB Device, seleccione Otro en la lista de dispositivos.

Haga clic en Siguiente.   El siguiente mensaje se muestra en la Figura 4 le recomendará para conectar el dispositivo USB.

 

La Figura 4. Preguntar recomendar a conectar el dispositivo USB

Haga clic en Sí. El USB - Información de dispositivo de Windows se muestra como se muestra en la figura 5.

 

Figura 5. NI-VISA Conductor Asistente USB - Dispositivo Ventana de información

Ingrese la información que ha recogido sobre el dispositivo en los cuatro campos que se muestran en la Figura 5.

Haga clic en Siguiente . Se muestra la ventana Generación de archivos de salida como se muestra en la Figura 6.

La Figura 6. NI-VISA Conductor Asistente Output Files ventana Generación

El prefijo Instrumento USB es simplemente un descriptor que va a utilizar para identificar los archivos que se utilizan para este dispositivo, y se puede elegir cualquier prefijo que desea. Introduzca un prefijo de instrumento USB, seleccionar el directorio deseado en el que colocar estos archivos y haga clic en Siguiente . Se abre la ventana Opciones de instalación, como se muestra en la Figura 7.

Figura 7. Opciones de instalación del asistente del controlador NI-VISA

La selección predeterminada es instalar los archivos generados en el equipo y es generalmente la mejor opción. Una vez seleccionada una opción, haga clic en Finalizar para salir del asistente. El archivo INF se crea en el directorio que ha especificado en el campo Directorio de archivo de salida en la ventana anterior.

Instale los archivos INF y el dispositivo USB.

La instalación de archivos INF es diferente para cada versión de Windows. Debido a las diferencias entre Windows 2000/XP y Windows Vista / 7, el Asistente del controlador NI-VISA creará un dos archivos INF, una para cada grupo de sistema operativo. Las instrucciones de instalación se incluyen en un encabezado en la parte superior del archivo INF. Dado que los archivos INF son archivos de texto ASCII, que se pueden leer en cualquier editor de texto, como el Bloc de notas. Para obtener información detallada acerca de la instalación del archivo INF, abra el archivo INF en un editor de texto y siga las instrucciones en la parte superior del archivo. En este tutorial se supone que está utilizando Windows 7.

1. Para instalar los archivos INF de Windows 7, primero tendrá que estar conectado a una cuenta de usuario Administrador.

2. Usted tendrá que desconectar el dispositivo USB en este momento para que los controladores se asocian correctamente con el dispositivo al realizar la instalación.

3. Copie el archivo INF en la carpeta INF. En Windows 7, esta carpeta se encuentra generalmente en C: \ WINDOWS \ INF . Esta carpeta puede estar oculta, así que puede que tenga que cambiar las opciones de carpeta para ver archivos ocultos, vaya aHerramientas »Opciones de carpeta» View »Configuración avanzada y la selección de Mostrar archivos ocultos, carpetas y unidades.

4. Haga clic derecho en el archivo INF en C: \ WINDOWS \ INF y haga clic en Instalar . Este proceso crea un archivo PNF para su dispositivo. Ahora está listo para instalar el dispositivo USB.

5. Conecte el dispositivo USB. Windows debe ser capaz de detectar el dispositivo USB y el Asistente para agregar nuevo hardware debería abrirse automáticamente en cuanto se conecta al puerto

USB. Después de un período de instalación de Windows debe indicar que se ha instalado correctamente el dispositivo.

Nota: En algunos casos, Windows ya puede tener un controlador por defecto asociado con el dispositivo USB. Si este es el caso, Windows instalar ese controlador primero. Una vez que haya conectado el dispositivo USB y Windows ha instalado el controlador predeterminado, abra el Administrador de dispositivos en el panel de control. Una vez que el Administrador de dispositivos se abre, expanda la categoría árbol apropiado para su dispositivo, es decir, dispositivos de interfaz humana. A continuación, averiguar qué instancia de "Dispositivo de interfaz humana USB" (que se muestra en la figura 5) se corresponde con el dispositivo USB haciendo clic derecho y seleccionando Propiedades y comprobando la pestaña Detalles para el VID y el PID correspondiente como se detalla en la Creación del archivo INF Uso el Driver Development Wizard sección anterior.

Una vez que haya encontrado el "Dispositivo de interfaz humana USB" que tiene el juego VID y PID del dispositivo USB, haga clic en él y elige Actualizar software de controlador.

En la primera pantalla, seleccione Buscar en mi sistema software de controlador . En la segunda pantalla, seleccione Permitirme seleccionar de una lista de controladores en el ordenador . Sobre la tercera pantalla, se muestra en la Figura 8, haga clic en Utilizar disco.  Dirigir la exploración del sistema para C: \ WINDOWS \ INF, y seleccione el archivo INF copió allí y haga clic en Aceptar . Asegúrese de que el dispositivo está seleccionado en la ventana que se muestra en la Figura 8, a continuación, haga clic enSiguiente.   Windows puede emitir una advertencia acerca de no verificar el conductor decide instalar el controlador de todos modos.Cuando el controlador haya finalizado haga clic en instalar Terminado.

 

Figura 8. Seleccione el controlador para su dispositivo USB

Prueba de comunicación con Control Interactivo VISA.

1. Abra Measurement & Automation Explorer (MAX). Seleccione Herramientas »Refresh para actualizar la vista para asegurarse de que aparezca el dispositivo. El dispositivo USB debe aparecer en Dispositivos e interfaces como se muestra en la Figura 9. El dispositivo USB está instalado y configurado para utilizar NI-VISA. Una vez que haya seleccionado el dispositivo USB, la información del dispositivo se puede visualizar haciendo clic en el Configuración USB pestaña en la parte inferior del

panel derecho. Con esta ventana, puede acceder a información como la identificación del fabricante, código de modelo y número de serie del dispositivo.

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La Figura 9. Dispositivo USB Se muestra en MAX

2. Para comunicarse con el dispositivo mediante VISA, utilice el descriptor instrumento VISA para su dispositivo. El formato del descriptor de instrumento para un dispositivo USB INSTR es USB [tarjeta] :: identificación del fabricante :: código de modelo :: número de serie [:: número de interfaz USB] :: INSTR. El formato del descriptor de instrumento para un dispositivo USB RAW es USB [tarjeta] :: identificación del fabricante :: código de modelo :: número de serie [:: número de interfaz USB] :: RAW. Según la especificación USBTMC, todos los dispositivos USBTMC debe tener una serie número. Algunos dispositivos USB pueden RAW no tienen números de serie. Si el dispositivo no tiene un número de serie, NI-VISA asigna automáticamente un número de serie específico VISA para ese dispositivo, como se muestra arriba en la Figura 9. El formato del número de serie es NI-VISA-#, donde # es un número generado automáticamente. Algunos dispositivos USB tiene múltiples interfaces. Esto es similar a la forma en que un dispositivo PCI puede tener múltiples funciones. Si el dispositivo sólo es compatible con una interfaz, que no es necesario incluir el número de la interfaz USB. The Creative Webcam en este ejemplo se utiliza la clase RAW, y el código de fabricante y modelo de código son 0x041E y 0x4036, respectivamente. Para la Creative Webcam, el descriptor de instrumento es USB0 :: 0x041E :: 0x12C0 :: NI-VISA-20002 :: RAW. Para probar la comunicación con este dispositivo, abierto MAX. Seleccione Herramientas »NI-VISA» VISA control interactivo .Una ventana similar a la mostrada en la Figura 10 se debe abrir.

La Figura 10. Control Interactivo VISA

3. El Control Interactivo VISA (VISAIC) es un programa utilizado para comunicarse fácilmente con cualquier recurso VISA. Después de que su dispositivo USB está configurado para utilizar VISA, debe aparecer en la rama USB. Haga doble clic en el dispositivo para abrir una sesión de VISA en el dispositivo. Se abrirá la ventana mostrada en la Figura 11.

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La Figura 11. Control Interactivo VISA Open Session VISA

Al abrir una sesión de VISA con VISAIC, la sección de Configuración y la ficha Configuración de USB se seleccionan automáticamente. Para leer las propiedades de su dispositivo, seleccione Atributos Ver pestaña. Esto se enumeran los diferentes atributos de su dispositivo, incluyendo información como nombre de recurso.

Para obtener más información sobre el uso VISAIC, consulte Developer Zone: Control Interactivo VISA (VISAIC) . Para obtener información acerca de la API NI-VISA, revise la NI-VISA Ayuda . Ambos están disponibles a través de los enlaces al final de este tutorial. Para obtener una lista de comandos válidos para su instrumento USB, póngase en contacto con el fabricante del instrumento.

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3. Utilizando NI-VISA para comunicarse con los dispositivos USB

En esta sección se explica cómo comunicarse con el dispositivo USB utilizando NI-VISA 3.0 y superiores. Recordemos que hay dos clases de dispositivos USB. El método de comunicación depende de la clase de dispositivo.

USB INSTR Class (USBTMC)

Los dispositivos que cumplen con el USB de prueba y medición Class (USBTMC) utilizan la clase INSTR USB NI-VISA. Estos dispositivos utilizan 488,2 estilo de comunicación. Para estos dispositivos, sólo tiene que utilizar la VISA Open, Close VISA, VISA Read y VISA Escribe funciona de la misma manera que lo haría si estuviera comunicando con instrumentos GPIB. Figura 12 ilustra un VI de LabVIEW que se comunica con un dispositivo USBTMC. En este ejemplo, una sesión de VISA se abre a un dispositivo USB.Un comando se escribe en el dispositivo, y la respuesta se vuelve a leer. En este ejemplo, el comando específico que está siendo enviado es el ID de la petición para el dispositivo. Consulte con el fabricante del dispositivo para el conjunto de comandos de dispositivos. Después de toda la comunicación se ha completado, la sesión se cierra VISA.

Figura 12. USBTMC LabVIEW Ejemplo Diagrama de bloques

USB Class RAW

La comunicación con la clase RAW USB es más complicado, ya que cada dispositivo puede utilizar su propio protocolo de comunicación. Contacte con el fabricante del dispositivo para obtener más información sobre el protocolo de comunicación para su dispositivo. USB se comunica por medio de cuatro tipos de tuberías o puntos finales: control, a granel, de interrupción y isócronos.Cada tipo de tubería transfiere un tipo diferente de información. Además, cualquier número de puntos finales puede ser de cualquier tipo de punto final. Piense en un punto final como una toma de la comunicación. Para obtener detalles específicos sobre la arquitectura USB, revisar las especificaciones USB disponible al final de este artículo. NI-VISA soporta tres tipos de tuberías USB: control, a granel, y de interrupción. Cuando NI-VISA detecta su instrumento USB, escanea automáticamente el instrumento para el extremo más bajo disponible para cada tipo. Cuando VISA detecta el punto final más bajo disponible, se asigna dicho valor al atributo VISA apropiado. El bulto en punto final y fuera punto final a granel se almacenan en el atributo VI_ATTR_USB_BULK_IN_PIPE y el atributo VI_ATTR_USB_BULK_OUT_PIPE, respectivamente. La interrupción en el punto final se almacena en el atributo VI_ATTR_USB_INTR_IN_PIPE. Un valor de -1 indica que un dispositivo USB no es compatible con este tipo de tubería. Para la tubería de control, sólo es compatible con cero punto final. Si utiliza la API de C, utilice la función viSetAttribute para cambiar los puntos finales. En LabVIEW, utilice un nodo de propiedad VISA Write. NI-VISA incluye cuatro funciones para transferir datos a través de tuberías USB. Antes de que pueda comunicarse con el dispositivo a través de estas funciones, es necesario configurar el protocolo de comunicación con los atributos USB VISA. La siguiente lista describe las funciones disponibles.

Utilice VISA control USB en este lugar y VISA USB CONTROL OUT para transferir datos a través de la tubería de control.

Para transferir datos a través de un tubo grueso, utilice VISA Read y VISA Write.Si está utilizando LabVIEW, VISA incluye una función adicional de usar la tubería de interrupción: VISA Obtener datos de interrupción USB. En la API de C, puede hacerlo accediendo a los atributos del objeto

de evento VI_EVENT_USB_INTR VI_ATTR_USB_RECV_INTR_SIZE y VI_ATTR_USB_RECV_INTR_DATA. Consulte la Ayuda de NI-VISA para más información sobre VISA Events.

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4. USB en Linux ® y Mac

Linux

NI-VISA se basa en una característica del kernel de Linux para el soporte USB. Esta función se denomina usbfs y en kernels antiguos de Linux se conoce como usbdevfs . Por NI-VISA para soportar dispositivos USB, esta función debe estar presente y montado (como un sistema de archivos virtual). Esto se sustenta en la mayoría de las principales distribuciones de Linux, como Red Hat, SuSE y Mandrake. Puede utilizar el comando mount para mostrar lo que los sistemas de archivos se montan actualmente para ver si el sistema admite esta función.

Además, el usuario VISA debe tener acceso de escritura al archivo que representa el dispositivo USB, que se encuentra normalmente en un subdirectorio dentro de / proc / bus / usb alguna parte. Si este no es el caso, el dispositivo USB no es accesible por VISA (no se puede encontrar utilizando viFindRsrc y viOpen fallará). La configuración por defecto en la mayoría de los sistemas es que el usuario root tiene acceso de escritura, sin embargo, ningún otro usuario tiene este acceso.

Hay varias opciones para proporcionar un acceso de usuario root en un dispositivo USB.

Use el paquete hotplug. Este paquete se instala por defecto en la mayoría de distribuciones como Red Hat, SuSE y Mandrake. El paquete hotplug permite al usuario ejecutar secuencias de comandos de un dispositivo USB específico basado en características como Vendor ID (VID) y el identificador de producto (PID). Si existe el paquete hotplug, el instalador de NI-VISA por defecto instalar scripts para dar a todos los usuarios acceso de escritura a todos los dispositivos USB TMC y un marco para los dispositivos USB RAW. Para agregar permisos de escritura para un dispositivo USB RAW específica, ejecute el script incluido:<VXIPNPPATH> / linux / NIvisa / USB / AddUsbRawPermissions.sh Para obtener más información sobre el paquete hotplug, consulte el siguiente sitio Web: http://linux- hotplug.sourceforge.net / .

usbfs (antes conocido como usbdevfs) puede ser montado con la opción DEVMODE = 0666. Esto le da a todos los usuarios leer y escribir el acceso a todos los dispositivos USB.

El usuario root puede añadir permisos de escritura al archivo que representa el dispositivo USB, que se encuentra normalmente en un subdirectorio dentro de / proc / bus / usb alguna parte. Desafortunadamente, estos permisos se pierden si el dispositivo está desconectado. Por lo tanto, no se recomienda este enfoque.

Mac OS X

Mientras que ningún otro piloto en el sistema dice que el dispositivo USB, puede utilizar NI-VISA para acceder a ella. No se requiere ninguna configuración especial. Links de Interés: Regreso al Control de Instrumentos Fundamentos Página Developer Zone: Control Interactivo VISA (VISAIC) Developer Zone: Uso de la VISA Driver Development Wizard y NI-VISA para desarrollar un controlador PXI / PCI en Windows Productos y Servicios : Control de Instrumentos Software Productos y Servicios: Ethernet / LXI