入门 PyVISA（五）

读取和写入数值

有些仪器只需一次查询，就能将较大的数据集传输到计算机或从计算机中传输出去。一个典型的例子是示波器，可以查询整个电压轨迹。或者是任意波形发生器，必须将想要生成的函数传送给它。

基本上，此类数据有两种传输方式：ASCII 格式（速度慢，但人类可读）和二进制格式（速度快，但更难调试）。

PyVISA 基于消息的资源为此提供了不同的方法，称为 read_ascii_values()、query_ascii_values() 和 read_binary_values()、query_binary_values()。

读取ASCII值

如果示波器（在变量 inst 中打开）已配置为在发出 CURV? 命令时以 ASCII 格式传输数据，就可以像这样查询数值：

>>> values = inst.query_ascii_values('CURV?')

values 将会是一个包含设备值的列表。

在很多情况下，需要的不是列表，而是不同的container类型，例如 numpy.array。当然，也可以在之后像这样转换数据：

>>> values = np.array(inst.query_ascii_values('CURV?'))

但有时避免使用中间列表会更有效，在这种情况下，你可以在查询中直接指定container类型：

>>> values = inst.query_ascii_values('CURV?', container=numpy.array)

在container中，你可以使用任何可调用/可迭代类型。

有些设备以 ASCII 格式传输数据，但不是十进制数，而是十六进制或八进制。 或者，可能希望接收字符串数组。在这种情况下，可以指定一个转换器。例如，如果希望接收十六进制的整数，可以指定一个转换器：

>>> values = inst.query_ascii_values('CURV?', converter='x')

转换器可以是 Python 字符串格式化代码之一。但如果需要，也可以指定一个只接受一个参数的可调用函数。默认转换器是 "f"。

最后，有些设备可能会以不常用的分隔方式返回值。例如，如果返回值以"$"分隔，则可以执行以下调用：

>>> values = inst.query_ascii_values('CURV?', separator='$')

可以提供一个接收字符串并返回可迭代字符串的函数。分隔符的默认值是","（逗号）。

读取二进制值

如果示波器（在变量 inst 中打开）被配置为在发出 CURV? 命令时以二进制（BINARY）格式传输数据，那么需要知道使用的是哪种数据类型（例如 uint8、int8、single、double 等）。PyVISA 使用与 struct 模块相同的命名约定。

还需要知道字节序。PyVISA 默认为小端。如果双倍值 d 是大端位，调用将是：

>>> values = inst.query_binary_values('CURV?', datatype='d', is_big_endian=True)

还可以指定输出容器类型，就像之前显示的那样。

默认情况下，PyVISA 将假定数据块是按照 IEEE 标准格式化的。如果你的仪器使用 HP 数据块，你可以向 read_binary_values 传递 header_fmt='hp'。如果仪器不使用任何数据头，则只需将 header_fmt='empty' 发送给 read_binary_values。

默认情况下，PyVISA 假定仪器会在数据块末尾添加终止字符，并确保读取数据块末尾的终止字符，以避免出现问题。这种行为非常适合许多设备。但有些设备会省略终止字符，在这种情况下操作会超时。在这种情况下，首先使用 read_raw 函数（可能需要多次调用）读取答案，确保可以从仪器实际读取数据，并检查数据块的广告长度是否与仪器读取的长度一致（加上标头）。如果是这样，就可以放心地传递 expect_termination=False，PyVISA 将不会在报文末尾查找终止字符。

如果可以顺利读取仪器信息，但使用此方法时无法获取完整信息（VI_ERROR_CONN_LOST、VI_ERROR_INV_SETUP 或 Python 崩溃），请尝试传递不同的 chunk_size 值（默认值为 20*1024）。这个问题的根本机制尚不清楚，但改变 chunk_size 已被用来解决这个问题。需要注意的是，对大型传输使用较大的块大小可能会加快传输速度。

在某些情况下，仪器使用的协议可能不会指示传输的字节数。例如，Keithley 2000 总是返回完整的缓冲区，其大小由 trace:points? 命令报告。由于二进制数据块可能包含终止字符，PyVISA 需要知道预计传输的字节数。在这种情况下，您可以使用 data_points 关键字参数传递预期的点数。字节数将根据数据块的数据类型推断。

最后，如果您在读取文件时只想提取字节对象，您可以使用 "s "数据类型，并将字节作为容器传递。

写入 ASCII 数值

要将函数形状上传到任意波形发生器，命令可以是 WLISt:WAVeform:DATA <波形名称>,<函数数据>，其中 <波形名称> 告诉设备以哪个名称存储数据。

>>> values = list(range(100))
>>> inst.write_ascii_values('WLISt:WAVeform:DATA somename,', values)

同样，也可以指定转换器代码。

>>> inst.write_ascii_values('WLISt:WAVeform:DATA somename,', values, converter='x')

分隔符也可以像在 query_ascii_values 中一样指定。

>>> inst.write_ascii_values('WLISt:WAVeform:DATA somename,', values, converter='x', separator='$')

可以提供一个接收可迭代字符串并返回字符串的函数。分隔符的默认值是','（逗号）。

写入二进制值

>>> values = list(range(100))
>>> inst.write_binary_values('WLISt:WAVeform:DATA somename,', values)

同样，也可以指定数据类型和字节序

>>> inst.write_binary_values('WLISt:WAVeform:DATA somename,', values, datatype='d', is_big_endian=False)

如果数据已经包含在字节对象中，则可以使用 "s "格式。

事与愿违时

PyVISA 提供了一种从设备传输数据和向设备传输数据的简便方法。上述方法在 99% 的情况下都能正常工作，但总有一些特定的设备不遵循任何标准协议，而且非常不同，无法使用上述参数进行调整。

在这种情况下，需要获取数据：

>>> inst.write('CURV?')
>>> data = inst.read_raw()

然后你需要实现解析它的逻辑。如果 read_raw 调用失败，也可以尝试只读取几个字节:

>>> inst.write('CURV?')
>>> data = inst.read_bytes(1)

如果调用失败，可能意味着仪器没有应答，可能是因为它需要更多时间，也可能是因为第一个指令没有被理解。