仪器仪表编程基础和概念

1. 如何通过电脑访问控制仪器仪表？

 物理上，必须通过一定的接口实现电脑与仪表相连接，如USB, LAN, GPIB, RS-232等。连接好之后两者之间必须有规定好的语言，才能实现两之间的访问和控制。通常电脑实现对仪器仪表的访问比较容易，随着电脑安全性的增加，仪表对电脑的访问和控制越来越复杂。

2. 电脑与仪器仪表的沟通语言，也就是驱动

相同测试领域有不同厂家的仪表，各行各业也有不同的测试需求。如果不同的测试需求，不同的仪表厂家都制定各自的仪表驱动，会导致行业交流困难，阻碍技术的发展。所以，仪器仪表行业为了解决仪表驱动统一化和标准化成立了IVI Foundation（Interchangeable Virtual Instruments Foundation简称IVI基金会）。这个基金会有三种不同的会员，分别是高级会员、一般会员、准会员。高级会员主要由世界知名的仪表厂商，如Keysight, NI, Rohde & Schwarz三家组成。

IVI Foundation网站

为了支持所有流行的编程语言和开发环境，IVI驱动程序提供了IVI- C或IVI- COM (Component Object Model) API。驱动程序开发人员可以提供其中一种或两种接口，以及针对特定开发环境优化的包装后的接口。

虽然功能是相同的，但IVI-C驱动程序是为在ANSI -C开发环境中使用而优化的；IVI-COM驱动程序针对支持组件对象模型(COM)的环境(如.net编程环境)进行了优化。IVI-C驱动程序扩展了VXI即插即用驱动程序规范。IVI-COM驱动程序通过方法和属性可以方便地访问仪器功能。

通过下面框图可以清楚看出，仪表厂家必须提供IVI-C或IVI-COM的接口，或者是包装后的接口，基于特定的编程环境才实现电脑对仪表的控制和访问。而发布的IVI接口也需要维护和升级。主要仪表厂家有专门的I/O库管理软件，如Keysight Connection Expert和NI Measurement & Automation Explore。

3. 测试软件的架构和实现

硬件上，除被测件之外有测试夹具、仪器仪表、硬件接口（如RS-232, USB, LAN, GPIB/HPIB, PXI等）。软件层面包括VISA/SICL、IVI接口和各种开发平台（如Visual Studio, VEE, LabView等）、和应用界面。

什么是SICL？安捷伦标准仪器控制库(SICL)是由安捷伦(HP)开发的I/O库，可在许多接口和系统之间移植。SICL是一个模块化的仪器通信库，适用于各种计算机体系结构、I/O接口和操作系统。使用此库用C/ c++或Visual Basic编写的应用程序可以在源代码级别从一个系统移植到另一个系统，很少或不需要进行更改。SICL使用标准的、常用的函数通过各种接口进行通信。例如，为在给定接口上与特定仪器通信而编写的程序也可以在不同类型的接口上与等效仪器通信。

什么是VISA？安捷伦虚拟仪器软件架构(VISA)是根据VXI即插即用系统联盟设计的I/O库，允许来自不同供应商开发的软件在同一系统上运行。如果您想在应用程序中使用VXI plug&player驱动程序，或者如果您希望您开发的I/O应用程序或仪表驱动程序符合VXI plug&player标准，请使用VISA。