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发表于:2025-08-17 08:35:07
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LabVIEW中PXI 触发路由与 VISA 操作

本文从基础概念出发,介绍 PXI 系统中触发路由的核心知识,详解相关 VISA 操作 VI 的功能、使用场景及注意事项,理解如何通过软件控制 PXI 设备的触发信号传输。

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基础概念介绍

  1. 路由(Routing
    广义上指 “信号、数据或物体从起点到终点的路径规划与传输过程”。例如:快递从仓库到客户手中的运输路径规划是 “物流路由”;网络中数据从一台电脑到另一台电脑的路径选择是 “网络路由”。
    在 PXI 系统中,触发路由特指 “触发信号在设备间的传输路径规划”,即控制 “谁发送触发信号”“谁接收触发信号” 以及 “信号通过什么路径传输”。

  2. 触发信号(Trigger Signal
    一种短脉冲电信号,作用是 “命令设备开始或停止某个动作”。例如:在多模块测试系统中,一个模块发出触发信号后,其他模块收到信号后同时开始工作,保证测量的时间一致性。

  3. VISAVirtual Instrument Software Architecture
    虚拟仪器软件架构,是一套标准化的编程接口。无论你使用哪个厂商的仪器(如 NI、Keysight),只要支持 VISA,就能用相同的函数(如 “VISA Map Trigger”)控制仪器,无需学习不同厂商的专用指令,简化了跨设备编程。

各 VI 详细说明

1. “Route Trigger” 相关 VI(触发路由配置)

  • 功能:通过 VISA 函数设置触发信号的 “源”(谁发信号)和 “目标”(谁收信号),并在 PXI 背板的触发总线上建立传输路径。
    例如:让 “数据采集模块 A” 作为源,通过 “触发总线 PXI_TRIG0” 向 “信号发生器模块 B” 发送触发信号,实现 “模块 A 采集开始时,模块 B 同步输出信号”。

  • 使用场合
    当系统需要多个模块协同工作时使用,比如:

    • 测试生产线时,让 “传感器模块” 触发 “相机模块” 拍照;

    • 实验室中,让 “信号源” 触发 “示波器” 开始采样。

  • 特点

    • 灵活性高:可自由选择源设备、目标设备和传输总线(如 PXI_TRIG0~7);

    • 可视化配置:通过属性节点直接设置参数,无需手动编写底层硬件指令。

  • 使用注意事项

    • 确保 PXI 机箱和模块已正确安装并上电,且在软件中能识别到 “PXI Backplane VISA 资源”(类似设备的 “身份证”);

    • 触发总线编号(如 PXI_TRIG0)需在源设备和目标设备的支持范围内(部分老模块可能只支持特定总线);

    • 路由前需确认源设备和目标设备未被其他程序占用,否则会出现 “资源冲突” 错误。

  • 与类似功能对比
    除 VISA 外,部分厂商提供专用触发配置工具(如 NI MAX),但这类工具只能手动操作,无法集成到自动化程序中;而 “Route Trigger” VI 可嵌入代码,适合批量测试或无人值守场景。

2. “Unroute Trigger” 相关 VI(触发路由取消)

  • 功能:通过 VISA 函数断开已建立的触发路由,释放触发总线资源。
    例如:测试结束后,取消 “模块 A 到模块 B” 的触发路由,让触发总线可被其他模块使用。

  • 使用场合

    • 同一系统需要切换触发逻辑时(如从 “模块 A 触发模块 B” 改为 “模块 C 触发模块 B”);

    • 测试结束后清理资源,避免下次运行时因 “旧路由未释放” 导致冲突。

  • 特点

    • 操作简单:只需指定之前配置的源、目标和总线,即可一键取消;

    • 实时生效:取消后触发总线立即释放,无需重启设备。

  • 使用注意事项

    • 需准确指定要取消的路由参数(源、目标、总线),否则可能误删其他有用路由;

    • 若设备已被触发开始工作,取消路由不会影响当前工作状态,仅影响后续触发。

  • 与类似功能对比
    某些系统支持 “硬件复位” 来清除所有路由,但会导致所有模块重启,影响正在进行的测试;而 “Unroute Trigger” VI 仅清除指定路由,不干扰其他设备,更灵活。

3. “Stop” 相关 VI(程序停止)

  • 功能:终止整个触发路由控制程序的运行,释放软件层面的资源(如 VISA 会话)。

  • 使用场合

    • 测试流程正常结束时;

    • 程序出现错误(如设备断开连接)需要紧急终止时。

  • 特点

    • 安全性高:停止时会自动关闭 VISA 连接,避免设备长期被占用;

    • 通用性强:所有基于 VISA 的程序都可使用,无需针对特定设备适配。

  • 使用注意事项

    • 停止前建议先调用 “Unroute Trigger” 取消所有路由,避免设备处于 “等待触发” 的闲置状态;

    • 若程序因错误强制停止,可能导致资源未释放,此时需手动重启设备或通过工具清理(如 NI MAX 的 “复位设备” 功能)。

  • 与类似功能对比
    直接关闭软件也能终止程序,但可能导致 VISA 资源未正常释放;而 “Stop” VI 会执行 “优雅退出” 流程,减少设备异常的概率。

背景补充

在传统仪器测试中,设备间的同步需要通过物理导线连接(如用电缆将 “信号源” 的输出端连到 “示波器” 的触发端),当系统包含多个设备时,导线杂乱且难以维护。
PXI 系统通过背板集成触发总线,配合 VISA 软件控制,实现了 “无线缆的触发同步”,大大简化了复杂系统的搭建。而触发路由的配置与管理,正是这套系统的核心,也是入门 PXI 自动化测试的基础技能。





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