LabVIEW虚拟仪器设计教程第12章-网络与课件.ppt

1、第第1212章章 网络与通信编程网络与通信编程 12.1 TCP通信通信12.1.1 TCP协议简介协议简介TCP协议是网络通信协议是网络通信TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议传输控制协议/互联网络协议）协议的一个子协议。作为互联网络协议）协议的一个子协议。作为Internet最基本的协议，是一最基本的协议，是一个由不同层次上的多个协议组合而成的协议簇，共分为个由不同层次上的多个协议组合而成的协议簇，共分为4层：网络接口层、层：网络接口层、Internet层、层、传输层和应用层。其中传输层和应用层。其中TC

2、P和和IP是其中使用最广泛也是最重要的协议，因此人们用是其中使用最广泛也是最重要的协议，因此人们用TCP/IP作为整个体系结构的名称。作为整个体系结构的名称。TCP和和UDP都是都是TCP/IP体系结构中的传输层协议，体系结构中的传输层协议，都使用都使用IP作为网络层协议。作为网络层协议。TCP使用使用IP作为网络层协议，提供一种面向连接、可靠的传输层服务。面向连接作为网络层协议，提供一种面向连接、可靠的传输层服务。面向连接指的是在实现数据传输前必须先建立连接。指的是在实现数据传输前必须先建立连接。TCP采用比特流方式分段传送数据。在两采用比特流方式分段传送数据。在两个主机交换数据之前，先相互

3、建立会话。个主机交换数据之前，先相互建立会话。TCP会话通过三次握手的过程进行初始化，会话通过三次握手的过程进行初始化，这个过程是序号同步，并提供在两个主机之间建立虚拟连接所需的控制信息。一旦初这个过程是序号同步，并提供在两个主机之间建立虚拟连接所需的控制信息。一旦初始化完成，在发送和接收主机之间按将按顺序发送和确认段。关闭连接之前，始化完成，在发送和接收主机之间按将按顺序发送和确认段。关闭连接之前，TCP使使用类似的握手过程验证两个主机都完成发送和接收全部数据。用类似的握手过程验证两个主机都完成发送和接收全部数据。 12.1.2 TCP函数节点函数节点该函数的功能是创建一个侦听器并在指定端口

4、等待该函数的功能是创建一个侦听器并在指定端口等待TCP连接请求。该函数节点连接请求。该函数节点只能在作为服务器的主机上使用。开始侦听某个指定端口时，不能再使用其它只能在作为服务器的主机上使用。开始侦听某个指定端口时，不能再使用其它TCP侦听侦听VI侦听该端口。侦听该端口。 网络地址：指定侦听的网络地址。如需侦听特定地址上的网卡，应指定网卡的地网络地址：指定侦听的网络地址。如需侦听特定地址上的网卡，应指定网卡的地址。如不指定网络地址，将侦听所有的网络地址。址。如不指定网络地址，将侦听所有的网络地址。 服务名称：创建端口号的已知引用。如指定服务名称，服务名称：创建端口号的已知引用。如指定服务名称，

5、LabVIEW将使用将使用NI服务服务定位器注册服务名称和端口号。定位器注册服务名称和端口号。 端口：要侦听连接的端口号。端口：要侦听连接的端口号。 超时毫秒：等待连接的时间周期，单位为毫秒。如连接没有在指定时间内建立，超时毫秒：等待连接的时间周期，单位为毫秒。如连接没有在指定时间内建立，VI将完成并返回错误。值为将完成并返回错误。值为-1，表示无限等待。，表示无限等待。 分解远程地址：是否在远程地址调用分解远程地址：是否在远程地址调用“IP地址至字符串转换地址至字符串转换”函数，默认为函数，默认为TRUE。 连接连接ID：唯一标识：唯一标识TCP连接的网络连接引用句柄。用于后面连接的网络连接

6、引用句柄。用于后面VI调用中引用连接。调用中引用连接。 远程地址：与远程地址：与TCP连接关联的远程机器的地址。该地址使用连接关联的远程机器的地址。该地址使用IP句点符号格式。句点符号格式。 远程端口：远程系统用于连接的端口。远程端口：远程系统用于连接的端口。 该函数的功能是用指定的计算机名称和远程端口或服务名称来打开一个该函数的功能是用指定的计算机名称和远程端口或服务名称来打开一个TCP连连接，该节点只能在作为客户机的主机上使用。接，该节点只能在作为客户机的主机上使用。 地址：要与其建立连接的地址。该地址可以为地址：要与其建立连接的地址。该地址可以为IP句点符号格式或主机名。如未句点符号格式

7、或主机名。如未指定地址，指定地址，LabVIEW将建立与本地计算机的连接。将建立与本地计算机的连接。 远程端口或服务名称：要与其确立连接的端口或服务的名称。如指定服务名称，远程端口或服务名称：要与其确立连接的端口或服务的名称。如指定服务名称，LabVIEW将向将向NI服务定位器查询所有服务注册过的端口号。该端口可以接受数服务定位器查询所有服务注册过的端口号。该端口可以接受数字或字符串输入。字或字符串输入。 本地端口：用于本地连接的端口。某些服务器仅允许连使用特定范围内的端口本地端口：用于本地连接的端口。某些服务器仅允许连使用特定范围内的端口号连接客户端，该范围取决于服务器。默认值为号连接客户端

8、，该范围取决于服务器。默认值为0，操作系统将选择尚未使用的，操作系统将选择尚未使用的端口。端口。（1）发送消息：消息前带有用于描述该消息的文件头，大小固定。例如，文件头中可包含说明）发送消息：消息前带有用于描述该消息的文件头，大小固定。例如，文件头中可包含说明消息类型的命令整数，以及说明消息中其它数据大小的长度整数。服务器和客户端均可接消息类型的命令整数，以及说明消息中其它数据大小的长度整数。服务器和客户端均可接收消息。即发出收消息。即发出8字节的读取函数（假定为两个字节的读取函数（假定为两个4字节的整数），然后将函数转换为两个整字节的整数），然后将函数转换为两个整数，再根据长度整数确定作为剩

9、余消息发送到第二个读取函数的字节数。第二个读取函数数，再根据长度整数确定作为剩余消息发送到第二个读取函数的字节数。第二个读取函数完成后，将回到完成后，将回到8字节文件头的读取函数。字节文件头的读取函数。（2）发送固定大小的消息：如消息的内容小于指定的固定大小，可填充消息，使其达到固定大）发送固定大小的消息：如消息的内容小于指定的固定大小，可填充消息，使其达到固定大小。这种方式更为高效，因为即使有时会发送不必要的数据，接收消息时也只需读取函数。小。这种方式更为高效，因为即使有时会发送不必要的数据，接收消息时也只需读取函数。（3）发送只包含）发送只包含ASCII数据的消息：其中每个消息以一个回车和

10、一对字符换行符结束。读取函数据的消息：其中每个消息以一个回车和一对字符换行符结束。读取函数具有模式输入，即在传递了数具有模式输入，即在传递了CRLF后，可使函数在发现回车和换行序列前一直进行读取。后，可使函数在发现回车和换行序列前一直进行读取。这种方式在消息数据含有这种方式在消息数据含有CRLF序列时显得较为复杂，但常用于序列时显得较为复杂，但常用于POP3、FTP和和HTTP等互等互联网协议。联网协议。 该函数通过数据输入端口将数据写入到指定的该函数通过数据输入端口将数据写入到指定的TCP连接中。连接中。 数据输入：包含要写入连接的数据。数据输入：包含要写入连接的数据。 写入的字节：写入的字

11、节：VI写入连接的字节数。写入连接的字节数。 读取的字节：要读取的字节数。处理字节数不同的消息的方法与读取的字节：要读取的字节数。处理字节数不同的消息的方法与“写入写入TCP数数据据”。 数据输出：包含从数据输出：包含从TCP连接读取的数据。连接读取的数据。 该函数从指定的该函数从指定的TCP连接中读取数据。连接中读取数据。 模式（标准）：表明读取操作的动作。包含模式（标准）：表明读取操作的动作。包含4个选项：个选项：（1）0 Standard（默认）：等待直至读取所有读取字节中指定的字节或超时毫秒用完，返回已读（默认）：等待直至读取所有读取字节中指定的字节或超时毫秒用完，返回已读取的字节数。

12、如字节数少于请求的字节数，则返回部分字节数并报告超时错误。取的字节数。如字节数少于请求的字节数，则返回部分字节数并报告超时错误。（2）1 Buffered：等待直至读取所有读取字节中指定的字节或超时毫秒用完。如字节数少于请求：等待直至读取所有读取字节中指定的字节或超时毫秒用完。如字节数少于请求的字节数，则不返回字节数并报告超时错误。的字节数，则不返回字节数并报告超时错误。（3）2 CRLF：等待直至读取字节中指定的所有字节达到，或直至函数在读取字节指定的字节数：等待直至读取字节中指定的所有字节达到，或直至函数在读取字节指定的字节数内接收到内接收到CR（回车）加上（回车）加上LF（换行）或超时毫

13、秒用完。返回读取到（换行）或超时毫秒用完。返回读取到CR或或LF之前的字节，之前的字节，包括包括CR和和LF。如函数未发现。如函数未发现CR和和LF，但存在读取字节，则函数返回该字节。如函数未发，但存在读取字节，则函数返回该字节。如函数未发现现CR和和LF，但字节数少于读取字节中指定的值，则函数不返回字节数同时报告超时错误。，但字节数少于读取字节中指定的值，则函数不返回字节数同时报告超时错误。（4）3 Immediate：在函数接收到读取字节中所指定的字节前一直等待。如该函数未收到字节则：在函数接收到读取字节中所指定的字节前一直等待。如该函数未收到字节则等待至超时。返回目前的字节数。如函数未接

14、收到字节则报告超时错误。等待至超时。返回目前的字节数。如函数未接收到字节则报告超时错误。该函数的功能是关闭指定的该函数的功能是关闭指定的TCP连连接。接。12.1.3 TCP通信编程实例通信编程实例TCP/IP服务器服务器/客户机双机通信实例（客户机双机通信实例（由服务器程序产生一组正弦波形数据，由服务器程序产生一组正弦波形数据，利用利用TCP通信传送到客户机程序并显示出来通信传送到客户机程序并显示出来）。服务器）。服务器/客户机通信模式是进行网络客户机通信模式是进行网络通信的最基本的结构模式，其基本的通信流程如下：通信的最基本的结构模式，其基本的通信流程如下：（1）服务器启动，进行初始化，开

15、始）服务器启动，进行初始化，开始TDP侦听在指定端口等待客户机侦听在指定端口等待客户机TCP连接请求。连接请求。（2）客户机启动，打开）客户机启动，打开TCP连接，向服务器发送连接请求建立连接，向服务器发送连接请求建立TCP连接。连接。（3）TCP连接成功，开始数据传送。连接成功，开始数据传送。（4）数据传送结束，关闭）数据传送结束，关闭TCP连接。连接。12.2 UDP通信通信12.2.1 UDP协议简介协议简介UDP（User Datagram Protocol）是用户数据报协议，是）是用户数据报协议，是TCP/IP体系结构中一种体系结构中一种无连接的传输层协议，提供面向操作的简单不可靠信

16、息传送服务。作为一种传输层协无连接的传输层协议，提供面向操作的简单不可靠信息传送服务。作为一种传输层协议，议，UDP协议有以下几个特征：协议有以下几个特征：（1）它是一个无连接的协议，需要通信的源端和终端在传输数据之前不需要建立连接，）它是一个无连接的协议，需要通信的源端和终端在传输数据之前不需要建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅受应用程序生成数据的速度、计算机的传送数据的速度仅仅受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽

17、的限制；在接收端，能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息放在队列中，应用程序每次把每个消息放在队列中，应用程序每次从队列中读取一个消息段。从队列中读取一个消息段。（2）由于传输数据不建立连接，因此也不需要维护连接状态，包括收发状态，因此一）由于传输数据不建立连接，因此也不需要维护连接状态，包括收发状态，因此一个服务器可以同时向多个客户机传送相同的消息，即具有广播信息的功能。个服务器可以同时向多个客户机传送相同的消息，即具有广播信息的功能。（3）UDP信息包的标题很短，只有信息包的标题很短，只有8个字节，相对于个字节，相对于TCP的的20个字节信息包很小。个字节信息包很小。（4）吞吐量

18、不受拥挤控制算法的调节，只受应用程序生成数据的速度、发送和接收端）吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用程序生成数据的速度、发送和接收端计算机的能力和传输带宽的限制。计算机的能力和传输带宽的限制。12.2.2 UDP函数节点函数节点网络地址：指定侦听的网络地址。网络地址：指定侦听的网络地址。端口（输入）：是要创建端口（输入）：是要创建UDP套接字的本地端口。套接字的本地端口。服务名称：是创建端口号的已知引用。服务名称：是创建端口号的已知引用。超时毫秒：指定在函数完成或返回错误前等待的时间，以毫秒为单位。超时毫秒：指定在函数完成或返回错误前等待的时间，以毫秒为单位。连接连接ID：是唯一标识：是唯

19、一标识UDP套接字的网络连接引用句柄。套接字的网络连接引用句柄。端口（输出）：输出返回函数使用的端口号。端口（输出）：输出返回函数使用的端口号。该函数的功能是打开端口或服务名称的该函数的功能是打开端口或服务名称的UDP套接字，为发送或接收数据做准备。套接字，为发送或接收数据做准备。 多点传送地址：要加入的多点传送组的多点传送地址：要加入的多点传送组的IP地址，如未指定地址，则无法加入多地址，如未指定地址，则无法加入多点传送组，返回的连接为只读。多点传送组地址的取值范围是点传送组，返回的连接为只读。多点传送组地址的取值范围是224.0.0.0到到239.255.255.255。该函数的功能是打开

20、端口上的该函数的功能是打开端口上的UDP多点传多点传送套接字，该函数是一个多态送套接字，该函数是一个多态VI，使用时必须，使用时必须手动选择所需多态实例。手动选择所需多态实例。 最大值：读取字节数量的最大值。默认值为最大值：读取字节数量的最大值。默认值为548。 数据输出：包含从数据输出：包含从UDP数据报读取的数据。数据报读取的数据。 端口：发送数据报的端口：发送数据报的UDP套接字的端口。套接字的端口。 地址：产生数据报的计算机的地址。地址：产生数据报的计算机的地址。 该函数的功能是从该函数的功能是从UDP套接字读取数据报并套接字读取数据报并在数据输出中返回结果。函数在收到字节后返回在数据

21、输出中返回结果。函数在收到字节后返回数据，否则将等待完整的毫秒超时。数据，否则将等待完整的毫秒超时。 端口或服务名称：指定要写入的端口。端口或服务名称：指定要写入的端口。 地址：要接收发送的数据报的计算机的地址。地址：要接收发送的数据报的计算机的地址。 数据输入：包含写入至数据输入：包含写入至UDP套接字的数据。套接字的数据。该函数的功能是将数据写入远程该函数的功能是将数据写入远程UDP套接字。套接字。从各函数节点可以看出，从各函数节点可以看出，UDP函数使用套接字的方式进行数据通信。所谓套接字函数使用套接字的方式进行数据通信。所谓套接字简单来说是通信两方的一种约定，使用其中的相关函数来完成通

22、信过程，它是一种简单来说是通信两方的一种约定，使用其中的相关函数来完成通信过程，它是一种IP地址、端口号和传输层协议的组合体。套接字主要有流格式套接字、数据报格式套接地址、端口号和传输层协议的组合体。套接字主要有流格式套接字、数据报格式套接字和原始格式套接字三种类型，每一种类型都分别代表了不同的通信服务。字和原始格式套接字三种类型，每一种类型都分别代表了不同的通信服务。 该函数的功能是关闭该函数的功能是关闭UDP套接字。套接字。12.2.3 UDP通信编程实例通信编程实例12.3 串行通信串行通信串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位的依次传送。在发送过程中，每串行通信是指在单根数据线上将数

23、据一位一位的依次传送。在发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依次类推。接收数据时，每次从单根数据线上一发送完一个数据，再发送第二个，依次类推。接收数据时，每次从单根数据线上一位一位的依次接收，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采位一位的依次接收，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采用串行通信，它占用的数据线少，成本也比较低。串行通信作为一种古老的通信方用串行通信，它占用的数据线少，成本也比较低。串行通信作为一种古老的通信方式，目前仍是一种比较常用的通信方式。式，目前仍是一种比较常用的通信方式。 12.3.1 串行通信简介串行通信简介依据时钟控制数据发

24、送和接收的方式，串行通信分两种基本的通信方式：依据时钟控制数据发送和接收的方式，串行通信分两种基本的通信方式： 同步串行通信同步串行通信：指在相同的数据传输速率下，发送端和接收端的通信频率保持：指在相同的数据传输速率下，发送端和接收端的通信频率保持严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接收器的成本较高。送器和接收器的成本较高。 异步串行通信异步串行通信：指发送端和接收端在相同的波特率下不需要严格的同步，允许：指发送端和接收端在相同的波特率下不需要严格的同步，允许有相对的时间延迟，即收、发两端

25、的频率偏差在有相对的时间延迟，即收、发两端的频率偏差在10%以内，就能保证正确，实以内，就能保证正确，实现通信。但是，为了有效的进行通信，通信双方必须遵从统一的通信协议，即现通信。但是，为了有效的进行通信，通信双方必须遵从统一的通信协议，即采用统一的数据传输格式，相同的数据传输速率，相同的纠错方式。采用统一的数据传输格式，相同的数据传输速率，相同的纠错方式。 异步串行通信规定每个数据以相同的位串形式传输，每个串行数据由起始位、异步串行通信规定每个数据以相同的位串形式传输，每个串行数据由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成，其位串格式如下：数据位、奇偶校验位和停止位组成，其位串格式如下：（1）

26、不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平，称空闲状态（）不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平，称空闲状态（MARK状态）。状态）。（2）发送数据时，信号线变为低电平状态，并保持一位的时间，用于表示发送字）发送数据时，信号线变为低电平状态，并保持一位的时间，用于表示发送字符的开始，该为称为起始位，也称符的开始，该为称为起始位，也称SPACE状态。状态。（3）起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低）起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位后高位的顺序逐位发送。采用不同的字符

27、编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在位数不同，在5、6、7或或8位之间选择。位之间选择。（4）数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。）数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。（5）最后传送的是停止位，一般选择）最后传送的是停止位，一般选择1位、位、1.5位或位或2位。位。在异步串行通信中，表示数据传输速率的参数称为波特率，规定的波特率有在异步串行通信中，表示数据传输速率的参数称为波特率，规定的波特率有50、75、110、150、300、600、1200、2400、4800、9600和和19200等几种。在异步串行通信等几种。在异步串行通信中，通信双

28、方必须保持相同的传输波特率，并以每个字符数据的起始位来进行同步。中，通信双方必须保持相同的传输波特率，并以每个字符数据的起始位来进行同步。同时，数据格式、起始位、数据位、奇偶校验位和停止位的约定，在同一次传输中也同时，数据格式、起始位、数据位、奇偶校验位和停止位的约定，在同一次传输中也要保持一致，这样才能保证成功的进行数据传输。要保持一致，这样才能保证成功的进行数据传输。在使用异步串行通信实现数据传输时必须指定四个参数：传送的波特率、对字符在使用异步串行通信实现数据传输时必须指定四个参数：传送的波特率、对字符编码的数据位数、可选奇偶校验位的奇偶性和停止位数。编码的数据位数、可选奇偶校验位的奇偶

29、性和停止位数。 12.3.2 串行通信函数节点串行通信函数节点该函数节点的功能是将该函数节点的功能是将VISA资源名称资源名称指定的串口按特定设置初始化。该函数节指定的串口按特定设置初始化。该函数节点是一个多态点是一个多态VI，通过将数据连线至，通过将数据连线至VISA资源名称输入端可确定要使用的多态实例，资源名称输入端可确定要使用的多态实例，也可手动选择实例。也可手动选择实例。 启用终止符：使串行设备做好识别终止符的准备。启用终止符：使串行设备做好识别终止符的准备。终止符：通过调用终止读取操作。终止符：通过调用终止读取操作。超时：设置读取和写入操作的超时值，以毫秒为单位。超时：设置读取和写入

30、操作的超时值，以毫秒为单位。VISA资源名称：指定要打开的资源。资源名称：指定要打开的资源。波特率：传输速率。默认值为波特率：传输速率。默认值为9600。数据位：输入数据的位数。数据位的值介于数据位：输入数据的位数。数据位的值介于5和和8之间。默认值为之间。默认值为8。奇偶：指定要传输或接收的每一帧所使用的奇偶校验。包括：奇偶：指定要传输或接收的每一帧所使用的奇偶校验。包括：0（no parity）、）、1（odd parity）、）、2（even parity）、）、3（mark parity）和）和4（space parity）。）。停止位：指定用于表示帧结束的停止位的数量。包括：停止位：

31、指定用于表示帧结束的停止位的数量。包括：10（1位）、位）、15（1.5位）和位）和20（2位）。位）。流控制：设置传输机制使用的控制类型。选项包括：流控制：设置传输机制使用的控制类型。选项包括：VISA资源名称输出：由资源名称输出：由VISA函数返回的函数返回的VISA资源名称的副本。资源名称的副本。 （1）0 None：不使用流控制机制。假定该连接两边的缓冲区都足够容纳所有的传输数据；：不使用流控制机制。假定该连接两边的缓冲区都足够容纳所有的传输数据；（2）1 XON/XOFF：用：用XON和和XOFF字符进行流控制。通过在接收缓冲区将满时发送字符进行流控制。通过在接收缓冲区将满时发送XO

32、FF控制输入流，并在接收到控制输入流，并在接收到XOFF后通过中断传输控制输出流；后通过中断传输控制输出流；（3）2 RTS/CTS：用：用RTS输出信号和输出信号和CTS输入信号进行流控制。通过在接收缓冲区将满时输入信号进行流控制。通过在接收缓冲区将满时置置RTS信号无效控制输入流，并在置信号无效控制输入流，并在置CTS信号无效后通过中断传输控制输出流；信号无效后通过中断传输控制输出流；（4）3 XON/XOFF and RTS/CTS：用：用XON和和XOFF字符及字符及RTS输出信号和输出信号和CTS输入信号进输入信号进行流控制。通过在接收缓冲区将满时发送行流控制。通过在接收缓冲区将满时

33、发送XOFF并置并置RTS信号无效控制输入流，并在接信号无效控制输入流，并在接收到收到XOFF且置且置CTS无效后通过中断传输控制输出流；无效后通过中断传输控制输出流；（5）4 DTR/DSR：用：用DTR输出信号和输出信号和DSR输入信号进行流控制。通过在接收缓冲区将满时输入信号进行流控制。通过在接收缓冲区将满时置置DTR信号无效控制输入流，并在置信号无效控制输入流，并在置DSR信号无效后通过中断传输控制输出流；信号无效后通过中断传输控制输出流；（6）5 XON/XOFF and DTR/DSR：用：用XON和和XOFF字符及字符及DTR输出信号和输出信号和DSR输入信号进输入信号进行流控制

34、。通过在接收缓冲区将满时发送行流控制。通过在接收缓冲区将满时发送XOFF并置并置RTS信号无效控制输入流，并在接信号无效控制输入流，并在接收到收到XOFF且置且置DSR信号无效后通过中断传输控制输出流。信号无效后通过中断传输控制输出流。写入缓冲区：包含要写入设备的数据。写入缓冲区：包含要写入设备的数据。返回数：包含实际写入的字节数。返回数：包含实际写入的字节数。该函数节点的功能是将写入缓冲区的数据写入该函数节点的功能是将写入缓冲区的数据写入VISA资源名称指定的设备或接口中。资源名称指定的设备或接口中。字节总数：要读取的字节数量。字节总数：要读取的字节数量。读取缓冲区：包含从设备读取的数据。读

35、取缓冲区：包含从设备读取的数据。返回数：包含实际读取的字节数。返回数：包含实际读取的字节数。 该函数节点的功能是从该函数节点的功能是从VISA资源名称指定的设备或接口中读取指定数量的字节，资源名称指定的设备或接口中读取指定数量的字节，并将数据返回至读取缓冲区。并将数据返回至读取缓冲区。该函数节点的功能是关闭该函数节点的功能是关闭VISA资源名称指定的设备会话句柄或事件对象。资源名称指定的设备会话句柄或事件对象。该节点的功能返回指定串口的输入缓冲区的字节数。它是一个属性节点，其该节点的功能返回指定串口的输入缓冲区的字节数。它是一个属性节点，其属性可以通过左键快捷菜单进行设置。属性可以通过左键快捷

36、菜单进行设置。12.3.3 串行通信编程实例串行通信编程实例首先利用首先利用“VISA配置串口配置串口”函数节点对串口的资源名称、波特率、数据位、函数节点对串口的资源名称、波特率、数据位、奇偶校验、停止位和流控制进行配置。然后根据写入和读取控制执行串口发送和奇偶校验、停止位和流控制进行配置。然后根据写入和读取控制执行串口发送和串口读取操作。如果将写入操作设置为串口读取操作。如果将写入操作设置为“真（开）真（开）”，则执行串口写入（发送数，则执行串口写入（发送数据）。如果将读取操作设置为据）。如果将读取操作设置为“真（开）真（开）”，则可以执行串口读取（接收数据）。，则可以执行串口读取（接收数据

37、）。在写入和读取之间设定了一定的延迟。本实例通过设置在写入和读取之间设定了一定的延迟。本实例通过设置“写入写入”、“读取读取”控制，控制，可以分别实现串口写入、读取和读写操作。可以分别实现串口写入、读取和读写操作。单个串口同时实现发送和接收程序的测试，可以用数据线将串口的第单个串口同时实现发送和接收程序的测试，可以用数据线将串口的第2引脚和引脚和第第3引脚短接，以实现数据的自发自收功能。引脚短接，以实现数据的自发自收功能。 12.4 DataSocket通信技术通信技术12.4.1 DataSocket技术简介技术简介DataSocket技术是技术是NI公司推出的面向测量和自动化领域的网络通信

38、技术。公司推出的面向测量和自动化领域的网络通信技术。DataSocket基于基于Microsoft的的COM和和ActiveX技术，对技术，对TCP/IP协议进行高度封装，用协议进行高度封装，用于共享和发布实时数据。它能有效地支持本地计算机上不同应用程序对特定数据的于共享和发布实时数据。它能有效地支持本地计算机上不同应用程序对特定数据的同时应用，以及网络中不同计算机的多个应用程序之间的数据交互，实现跨机器、同时应用，以及网络中不同计算机的多个应用程序之间的数据交互，实现跨机器、跨语言、跨进程的实时数据共享。在应用过程中，用户只需要知道数据源和数据宿跨语言、跨进程的实时数据共享。在应用过程中，用

39、户只需要知道数据源和数据宿及需要交换的数据就可以直接进行高层应用程序的开发，实现高速数据传输，而不及需要交换的数据就可以直接进行高层应用程序的开发，实现高速数据传输，而不必关心底层的实现细节，从而简化通信程序的编写过程、提高编程效率。必关心底层的实现细节，从而简化通信程序的编写过程、提高编程效率。DataSocket作为一种编程技术，可以应用于任何编程环境，同时支持多种协议。作为一种编程技术，可以应用于任何编程环境，同时支持多种协议。对于现场数据的传输，对于现场数据的传输，DataSocket支持支持NI-PSP、DSTP、OPC等协议，除现场数据等协议，除现场数据传输，传输，DataSock

40、et也支持也支持HTTP、FTP和文件访问。和文件访问。 （1）NI-PSP：通过：通过DataSocket VI函数访问共享变量，实际上就是通过函数访问共享变量，实际上就是通过NI-PSP访问访问共享变量引擎。共享变量引擎。（2）DSTP：是：是DataSocket Transfer Protocol的简称，它是的简称，它是DataSocket技术自带的协技术自带的协议，专门致力于现场数据的网络传输，通过该协议传输数据必须用到议，专门致力于现场数据的网络传输，通过该协议传输数据必须用到DataSocket Server，这是本节的重点。，这是本节的重点。（3）OPC：是：是OLE Proce

41、ss Control的简称，它是非常流行的工业现场数据传输的的简称，它是非常流行的工业现场数据传输的标准，利用标准，利用DataSocket函数可以将函数可以将LabVIEW作为作为OPC客户端访问客户端访问OPC Server。（4）HTTP、FTP和文件访问：和文件访问：DataSocket函数通过函数通过HTTP可以访问任何网页，获可以访问任何网页，获得网页的源代码；通过得网页的源代码；通过FTP可以从可以从FTP站点下载文件；通过站点下载文件；通过DataSocket也可以也可以访问本地或远程计算机上的文件。访问本地或远程计算机上的文件。具体采用何种协议，具体采用何种协议，DataSo

42、cket是通过是通过URL（统一资源定位符）来判断的，不（统一资源定位符）来判断的，不同的协议采用不同的同的协议采用不同的URL标志，标志，URL是是DataSocket访问目标的唯一地址。访问目标的唯一地址。 DataSocket URL格式格式协协 议议URL 格格 式式NI-PSPpsp:/computer/library/shared_variable DSTPdstp:/servername/dataitemOPCopc:computerOPCServerItemNameHTTPhttp:/ websiteFTPftp:/server/directory/fileFilefile:f

43、ilepath,file:computerfilepath12.4.2 DataSocket的构成的构成DataSocket Server Manager是一个独立运行的程序，通过是一个独立运行的程序，通过“Windows开始菜单开始菜单” “程序程序” “National Instruments” “Data Socket” “DataSocket Server Manager”可以打开可以打开DataSocket Server Manager。 DataSocket Server也是一个独立运行的程序，也是一个独立运行的程序，通过通过“开始菜单开始菜单” “程序程序” “National

44、Instruments” “Data Socket” “DataSocket Server”可以打开可以打开DataSocket Server。DataSocket Server负责监管负责监管Manager中所设定的具有各种权限的用户组和客户中所设定的具有各种权限的用户组和客户端程序之间的数据交换。端程序之间的数据交换。DataSocket Server通过内部数据自描述格式对通过内部数据自描述格式对TCP/IP进行进行优化和管理，简化优化和管理，简化Internet通信方式，提供自由的数据传输，可以直接传送虚拟仪通信方式，提供自由的数据传输，可以直接传送虚拟仪器程序所采集到的布尔型、数字型

45、、字符串型、数组型和波形等常用类型的数据。器程序所采集到的布尔型、数字型、字符串型、数组型和波形等常用类型的数据。它可以和测控应用程序安装在同一台计算机上，也可以分装在不同的计算机上，以它可以和测控应用程序安装在同一台计算机上，也可以分装在不同的计算机上，以便用防火墙进行隔离来增加整个系统的安全性。便用防火墙进行隔离来增加整个系统的安全性。DataSocket Server不会占用测控计不会占用测控计算机算机CPU的工作时间，测控应用程序可以运行得更快。的工作时间，测控应用程序可以运行得更快。在在DataSocket Server窗口的主菜单中选择窗口的主菜单中选择“Tools”“Diagno

46、stics”，打开监视框，打开监视框，在监视框中可以浏览和修改预定义数据项的参数。在监视框中可以浏览和修改预定义数据项的参数。 DataSocket API用来实现用来实现DataSocket通信。在服务器端，待发布的数据通过通信。在服务器端，待发布的数据通过DataSocket API写入到写入到DataSocket服务器中；在接收端，服务器中；在接收端，DataSocket API从服务器中读从服务器中读取数据。在取数据。在LabVIEW中，中，DataSocket API被制作成被制作成ActiveX控件、函数节点和一系列控件、函数节点和一系列功能功能VI（Virtual Instrum

47、ent），用户可以方便地使用这些节点和），用户可以方便地使用这些节点和VI实现实现DataSocket通通信。在信。在DataSocket通信应用中，一般由服务器进行数据采集，根据需要将测量的数据通信应用中，一般由服务器进行数据采集，根据需要将测量的数据写入写入DataSocket 数据公共区，然后客户端通过网络从数据公共区中读取所需的测量数数据公共区，然后客户端通过网络从数据公共区中读取所需的测量数据。据。 12.4.3 DataSocket函数节点函数节点连接输入：指定要读取的数据源。连接输入可以是描述连接输入：指定要读取的数据源。连接输入可以是描述URL的字符串、共享变量控件、的字符串、

48、共享变量控件、打开打开DataSocket函数的连接函数的连接ID引用参数输出，或写入引用参数输出，或写入DataSocket函数的连接输出参数。函数的连接输出参数。类型（变体）：指定要读取数据的类型，并定义数据输出接线端的类型。默认类型为类型（变体）：指定要读取数据的类型，并定义数据输出接线端的类型。默认类型为变体，即任意类型。将任意数据类型连线至输入端即可定义输出数据类型，变体，即任意类型。将任意数据类型连线至输入端即可定义输出数据类型，LabVIEW将忽略输入数据的值。将忽略输入数据的值。超时毫秒：指定用于等待连接缓冲区中可用更新值的时间。如等待更新值的值为超时毫秒：指定用于等待连接缓冲

49、区中可用更新值的时间。如等待更新值的值为FALSE且初始值已到达，函数将忽略该输入并取消等待。且初始值已到达，函数将忽略该输入并取消等待。等待更新值：如设置为等待更新值：如设置为TRUE，函数将等待更新值。如连接缓冲区包含未处理的数据，函数将等待更新值。如连接缓冲区包含未处理的数据，函数将立即返回下一个可用值。否则，函数将等待毫秒超时以获取更新。如在超时周函数将立即返回下一个可用值。否则，函数将等待毫秒超时以获取更新。如在超时周期内未出现新的值，函数将返回当前值并将超时设置为期内未出现新的值，函数将返回当前值并将超时设置为TRUE。如等待更新值的值为。如等待更新值的值为FALSE，函数将返回连

50、接缓冲区中的下一个可用值，如无可用值，将返回前一个值。，函数将返回连接缓冲区中的下一个可用值，如无可用值，将返回前一个值。该函数节点的功能是将客户端缓冲区（与连接输该函数节点的功能是将客户端缓冲区（与连接输入中指定的连接相关）的下一个可用数据移出队列入中指定的连接相关）的下一个可用数据移出队列并返回数据。并返回数据。状态：报告来自状态：报告来自PSP服务器或服务器或FieldPoint控制器的警报或错误。如第控制器的警报或错误。如第31位是位是1，则，则状态表明发生错误。否则，状态是状态代码。状态表明发生错误。否则，状态是状态代码。质量：从共享变量或质量：从共享变量或NI发布发布-订阅协议订阅