LabWindows/CVI实现RS232串口编程与演示

### 知识点概述 本文件主要介绍了如何使用LabWindows/CVI环境进行RS232串口编程的基本过程。RS232串口是计算机与其他设备通信时经常使用的一种标准串行通信接口。LabWindows/CVI是National Instruments推出的一个集成开发环境，它专门用于虚拟仪器（Virtual Instrumentation）的设计，能够帮助工程师和科学家快速创建基于计算机的测试和测量系统。 ### LabWindows/CVI基础 LabWindows/CVI提供了一套完整的工具用于C语言的开发，包括用户界面设计、调试和分析工具等。它特别适合于测试、测量和控制应用，尤其是涉及数据采集、仪器控制和工业自动化领域。LabWindows/CVI使用的是ANSI C，这意味着它支持C语言的各种标准和扩展。 ### RS232串口通信原理 RS232是电子工业协会（EIA）定义的一种串行通信标准。它规定了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间进行串行通信的电气特性、信号功能和机械特性。RS232使用正负电压来表示逻辑状态，使用DB-25或DB-9连接器。在PC上，RS232串口通常用于连接调制解调器、鼠标、PDA等设备。RS232的物理接口和电气标准是串行通信的基础。 ### LabWindows/CVI中的RS232串口编程 在LabWindows/CVI中进行RS232串口编程，首先要通过NI-VISA（Virtual Instrument Software Architecture）库来实现。NI-VISA库提供了访问各种仪器通信总线的高级接口，包括RS232、GPIB、USB等。进行串口编程需要初始化串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等，并且能够打开、关闭串口，发送和接收数据。 在编写程序时，需要使用LabWindows/CVI提供的函数来配置串口、读取数据和写入数据。例如，`ViOpenDefaultRM`函数用于打开默认资源管理器，`viOpen`用于打开特定的串口资源，`viSetAttribute`用于设置串口属性，`viRead`和`viWrite`分别用于读取和写入数据。 ### 使用虚拟串口进行演示 虚拟串口是在同一台计算机上模拟真实串口通信的一种方法。在演示时，可以安装虚拟串口软件，如Virtual Serial Ports Driver等，来创建虚拟的COM端口。这样，开发者可以在没有实际串口设备的情况下测试串口通信程序。通过虚拟串口，可以在不同的软件应用之间模拟硬件串口的功能，进行数据的发送和接收操作，验证程序的正确性。 ### 重要操作步骤和函数 在进行LabWindows/CVI的RS232串口编程时，以下是一些关键步骤和函数： 1. **初始化串口**：使用`viOpenDefaultRM`和`viOpen`函数打开虚拟串口资源。 2. **配置串口属性**：通过`viSetAttribute`函数来设置串口的各种属性，包括波特率（baud rate）、数据位（data bits）、停止位（stop bits）、校验位（parity）等。 3. **打开串口**：调用`viOpen`函数打开已配置好的串口资源。 4. **写入数据**：使用`viWrite`函数将数据发送到串口。 5. **读取数据**：调用`viRead`函数从串口读取数据。 6. **关闭串口**：完成通信后，用`viClose`函数关闭串口资源。 7. **资源清理**：使用`viCloseDefaultRM`函数释放资源管理器。 ### 实际操作案例 假定需要创建一个简单的程序来通过RS232串口读取温度传感器的值，首先需要配置串口，设置波特率为9600，数据位为8位，无校验位，1个停止位。然后打开串口，向串口发送启动读取的命令，等待数据返回。接收到数据后，解析这些数据以获得温度值，最后关闭串口。 ### 结语 LabWindows/CVI结合RS232串口编程可以实现丰富多样的测试和测量应用。通过虚拟串口演示，可以在无硬件设备的条件下进行程序的测试和验证，大大简化了开发和调试过程。对于工程师来说，掌握LabWindows/CVI和RS232串口通信技术，可以更高效地开发出功能强大的仪器控制软件。