虛擬攝譜儀器中串并口控制的使用　　實現(xiàn)虛擬攝譜儀器技術(shù)是20世紀80年代以來隨著計算機技術(shù)及儀器儀表技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的新型測量與控制技術(shù)。在自動化，測試儀器儀表行業(yè)中，虛擬攝譜儀器概念的出現(xiàn)，是對傳統(tǒng)儀器概念的重大突破。儀器的功能可隨用戶的要求更改，使得昂貴的儀器功能可以在普通的PC機上實現(xiàn)，并且一臺PC可以實現(xiàn)多種儀器的功能，從而降低了儀器費用。

　　目前，國際上使用最廣泛的專用虛擬攝譜儀器軟件開發(fā)平臺，有美國國家儀器公司的LabVIEW和安捷倫公司的AgilentVEE軟件，而其中首推NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW.所以本文所采用的虛擬攝譜儀器軟件為LabVIEW.微型計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常是利用機內(nèi)擴展槽（ISA或PCI）預設具有特定功能的板卡，計算機的通用型接口如RS一232串行接口，并行接口和USB接口都提供了與計算機外部數(shù)據(jù)的便捷通訊。利用虛擬攝譜儀器控制串口和并口，可以使計算機通過串口和并口獲取外界采集卡或傳感器等信號信息。

　　一，硬件接口剖析

　　PC機上通常都配有l(wèi)到2個并行口，通過25針插座與其他設施相連。所謂"并行"，是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送的線路長度受到限制，因為長度增加，干擾就會增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯。該類接口內(nèi)有3個8位輸出鎖存/輸入寄存器。他們占用了3個I/0端口。第1個寄存器地址是378H，為數(shù)據(jù)口。第2個寄存器地址是379H，為狀態(tài)輸入口。第3個寄存器地址是37AH，為控制信號輸出口。整個并口有17根可用信號線，其他18~25號引線為接地線。

　　現(xiàn)在的PC機一般有兩個串口COM1和COM2.這兩個接口即RS232接口，串口不同于并行口之處在于它的數(shù)據(jù)和控制信息是在一條通道上一位接一位地傳送出去的。雖然這樣速度會慢一些，但傳送距離較并行口更長。通常串口使用的是9針D形連接器，串口RS232使用異步通訊協(xié)議。

　　異步通訊就需要協(xié)調(diào)雙方的頻率，叫做握手。雖然并口是并行傳輸數(shù)據(jù)，但頻率較慢，而串口是在串行傳輸數(shù)據(jù)，但頻率很快，所以串口的數(shù)據(jù)傳輸速度要高于并口。

　　二，軟件通訊實現(xiàn)

　　（一）并口通訊在LabVIEW中并口的控制主要是使用函數(shù)outport和inport來實現(xiàn)。Inport的輸入為并口某一個寄存器的地址，輸出則為該地址內(nèi)的8位二進制數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)中可以獲得該寄存器某一位的狀態(tài)（0或1），如果將并口的某針腳連接外界信號，則可以獲取信號狀態(tài)信息，如圖1所示。同樣，通過out port也可以準確控制某一針腳的電平高或者低。

　　（二）串口通訊在LabVIEW中串口控制則有些復雜，需要首先設置波特率，位數(shù)和地址等參數(shù)，而且讀取和寫入數(shù)據(jù)格式必須使字符串，如果是數(shù)據(jù)格式的，必須首先轉(zhuǎn)換為字符串才能寫入。主要的函數(shù)有VISAConfigureSerialPort，VISARead和VISAWrite等。在LabVIEW串口控制是通過VISA實現(xiàn)的，VISA是虛擬攝譜儀器體系結(jié)構(gòu)（Virtual InstrumentSoftwareArchitecture）的簡稱，是為了方便不同儀器互聯(lián)而預設的一種標準，它封裝了底層接口，使用戶通過簡單的程序函數(shù)就能控制各種類型的儀器設施。在LabVIEW中使用串口，就必須安裝獨立的VISA驅(qū)動，預設完成的使用程序也必須包含VISA驅(qū)動才能運行，造成程序容量相對較大。

　　通過并口讀取寄存器狀態(tài)三，串并口控制的比較并口傳輸數(shù)據(jù)是多個針腳上同時傳輸，而串口則是在一個針腳上傳輸數(shù)據(jù)。因此可以利用并口來實現(xiàn)外界信號的控制與接收，而串口則可以用來讀取和寫入數(shù)據(jù)。從使用效果來看，并口編程簡單，控制穩(wěn)定可靠，但速率有限，適用于狀態(tài)位信息的傳遞，而串口由于需要握手，傳遞數(shù)據(jù)不是很穩(wěn)定，但可傳遞的數(shù)據(jù)量大，適用于數(shù)據(jù)采集。

　　四，結(jié)束語

　　在對串口和并口結(jié)構(gòu)特點剖析的基礎(chǔ)上，利用LabVIEW實現(xiàn)了對串口和并口的讀寫控制。實踐證明，利用LabVIEW控制并口，編程簡單，性能穩(wěn)定，利用LabVIEW控制串口則需要安裝VISA驅(qū)動程序，讀寫控制都需要較為復雜的編程，但數(shù)據(jù)傳輸量大。二者的使用場合不盡相同。