Agilent函数发生器编程(Agilent IO Suite使用)

实验室买了个函数发生器，要集成到自己的设备上，又想从自己编写的PC Windows软件上直接控制，不用手动操作。像这种标准测试控制仪器都是提供PC接口的，在查阅了相关资料以后，完美解决问题，记下相关知识以供有需要的参考。

我用的Agilent函数发生器型号是Agilent 33521B。

要完成PC控制仪器需要了解两方面知识：SCPI和VISA。

SCPI

SCPI（可编程仪器的标准命令）是一种基于 ASCII 的仪器命令语言，供测试和测量仪器使用，简单来说就是你发送给一个设备一串SCPI格式的字符串，它就能完成相应操作，这就是它们的通用语言。SCPI分为标准SCPI和扩展的SCPI，前者是各种设备通用的，如重置命令RST，后者是各个厂家各种设备自己扩展的命令。如果相应设备支持SCPI，在其操作手册中会对SCPI详细说明，一个简单的参考在这里，最好是查看需要控制的设备说明文档。

VISA

VISA(Virtual Instrument Software Architecture，简称为"Visa")，即虚拟仪器软件结构，是VXI plug&play联盟制定的I/O接口软件标准及其规范的总称。VISA提供用于仪器编程的标准I/O函数库，称为VISA库。计算机通过它来控制仪器。
VISA的适用和各种仪器接口通信，无论仪器使用的串口还是其他任何一种总线，诸如USB、GPIB、VXI、PXI和LXI等，都具有相同的操作函数，从而实现了控制操作上的统一。

我们在这里使用的是Agilent IO Suite提供的VISA库。

Agilent的Visa库使用手册链接。不同厂商提供的visa库可能稍微有些差别，一般推荐使用Agilent IO Suite来完成与各种标准测试仪器的通信。

Agilent IO Suite的安装和使用

Agilent IO Suite是很多设备通信库和调试工具的集合，详细的下载和说明链接。

这里我是使用光盘安装的，打开光盘内容显示如下：

进入文件夹Autorun中运行auto.exe安装，安装完成后，在工具栏显示如下IO图标：

CommandExpert不会自动安装，为了后面讲解内容，进入文件夹CommandExpert，点击安装。

将要控制的设备和PC连接起来，这里我的函数发生器和PC使用USB连接起来，双击IO图标，打开Agilent Connection Expert软件界面如下：

可以看到，已经连接的设备会显示在列表中（包括接口类型和VISA标志串），这里截图时我的设备没有连到PC上，所以显示为红叉叉，连接成功应该是绿钩钩。

选择对应的设备，在Tools中打开Interactive IO如下：

使用该工具就可以在PC上面给函数发生器发送SCPI指令了，你可以发送一个IDN？查询一下设备信息。其他的控制指令是一样的，如函数发生器设置方波及其参数，可以分别发送如下指令：

FUNC SQU
FUNC:SQU:DCYC +20.0
FREQ +1.0E+04
VOLT:HIGH +4.0
VOLT:LOW +0.0
OUTP 1

一般你可以在这个工具中，测试各个指令串，在编程的时候再把需要参数化的参数设置成变量即可。

使用Visa编程控制函数发生器

接下来就是使用Visa和设备编程通信了。

和其他硬件设备编程一样，以我默认目录安装为例，VC include目录加入C:\Program Files\IVI Foundation\VISA\WinNT\include，VC lib目录加入C:\Program Files\IVI Foundation\VISA\WinNT\lib\msc，接下来就是按照之前在Interactive IO中测试完成的功能，翻译成使用VISA通信库发送的程序即可，一个完整的方波设置程序如下：

#include 
#include 
#include "visa.h"

#pragma comment(lib, "visa32.lib")

void SetSquare()
{
	ViSession rm;
	ViSession Function_Generator_33500B;

	ViUInt16 io_prot;
	ViUInt16 intfType;
	ViString intfName[512];

	//打开总的资源管理器，初始化资源管理器
	viOpenDefaultRM(&rm);

	//打开指定的USB接口控制的函数发生器
	viOpen(rm, "USB0::2391::11015::MY52700871::0::INSTR", VI_NULL, VI_NULL, &Function_Generator_33500B);

	//确认默认的函数发生器命令否以\n结束，这里定义的SCPI语言是必须以\n结尾的
	ViBoolean termDefaultFunction_Generator_33500B = VI_FALSE;
	if((VI_SUCCESS == viGetAttribute(Function_Generator_33500B, VI_ATTR_RSRC_CLASS, intfName)) && 
	   (0 == strcmp("SOCKET", (ViString)intfName)))
	{
		termDefaultFunction_Generator_33500B = VI_TRUE;
	}
	else if((VI_SUCCESS == viGetAttribute(Function_Generator_33500B, VI_ATTR_INTF_TYPE, &intfType)) && 
		    (intfType == VI_INTF_ASRL))
	{
		termDefaultFunction_Generator_33500B = VI_TRUE;
	}
	viSetAttribute(Function_Generator_33500B, VI_ATTR_TERMCHAR_EN, termDefaultFunction_Generator_33500B);

	//具体的命令操作语句，注意SCPI的写法和\n结尾
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:FUNCtion %s\n", "SQUare");						//方波
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:VOLTage:LIMit:HIGH %@3lf\n", 5.0);				//最大输出电压
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:VOLTage:LIMit:LOW %@3lf\n", -5.0);				//最小输出电压
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:VOLTage:LIMit:STATe %@1d\n", 1);				
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:FREQuency %@3lf\n", 100.0);					//频率(kHz)
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:VOLTage %@3lf\n", 4.0);						//幅值(V)
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:VOLTage:OFFSet %@3lf\n", 1.0);					//偏移值(V)
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":SOURce:FUNCtion:SQUare:DCYCle %@3lf\n", 20.0);		//占空比(%)
	viPrintf(Function_Generator_33500B, ":OUTPut %@1d\n", 1);									//开启输出

	//关闭到指定的USB接口控制的函数发生器的连接
	viClose(Function_Generator_33500B);

	//关闭总的资源管理器
	viClose(rm);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	printf("请输入任意字符:\n");
	getchar();

	//控制函数发生器产生矩形波
	SetSquare();

	return 0;
}

这里只是最简单的走通流程，在实际使用时，需要将输入的控制量如电压、占空比等做成函数参数，这样就可以通用了。

高大上的工具-CommandExpert

实际上Agilent IO Suite提供了一个非常强大的工具，使用它可以为你自动生成代码：

在Tools中打开 CommandExpert，如下：

在这个工具中，选择要操作的设备，连接后，可以为其编辑一系列SCPI控制命令(最下方显示)，最后导出为指定语言和通信库的程序。

由于我本机没有连接设备，所以演示不了，但是这个程序非常容易使用，可以自己摸索一下，对于大型程序使用它非常方便。

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