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8/3/2019 Gua sobre Control de Instrumentos por USB
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Gua sobre Control de Instrumentos por
USB
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Visin General
Esta gua intenta ser un punto de inicio para utilizar NI-VISA y as comunicarse con un
dispositivo USB. Su propsito no es ser un punto de inicio para aprender sobre la
arquitectura USB o distintos protocolos utilizados en la comunicacin por USB.
Despus de leer esta gua, usted deber poder instalar un dispositivo USB y utilizar NI-
VISA para comunicarse con ese dispositivo, siempre y cuando usted entienda el
protocolo de comunicacin del dispositivo.
Contenido
1. 1. Contexto sobre USB y VISA2. 2. Configurando NI-VISA para Controlar su Dispositivo USB3. 3. Utilizando NI-VISA para Establecer Comunicacin con su Dispositivo USB4. 4. USB en Linux y Mac
1. Contexto sobre USB y VISA
VISA es un API de alto nivel utilizado para
comunicarse con buses de instrumentacin. Es
independiente de la plataforma, del bus y del entorno.
En otras palabras, la misma API se utiliza sin importar
si un programa est creado para comunicarse con un
dispositivo USB con LabVIEW en una mquina que ejecuta Windows 2000, o con un
dispositivo GPIB con C en una mquina que ejecuta Mac OS X.
USB es un bus de comunicacin basado en mensajes. Esto significa que una PC y un
dispositivo USB se comunican enviando comandos y datos a travs del bus en forma de
texto o datos binarios. Cada dispositivo USB tiene su propio conjunto de comandos.Usted puede utilizar funciones de Lectura y Escritura NI-VISA para enviar estos
comandos a un instrumento y leer la respuesta del mismo. Contacte al fabricante de su
instrumento para consultar la lista de comandos de su instrumento.
A partir de la versin 3.0, NI-VISA utiliza comunicacin por USB. Se pueden utilizar
dos clases de recursos VISA: USB INTR y USB RAW:
Los dispositivos USB que cumplen con el protocolo USB Test and Measurement Class
(USBTMC) utilizan la clase de recursos USB INSTR. Los dispositivos USBTMC
cumplen con un protocolo que la clase de recursos USB INSTR de VISA puede
entender. No se necesita ninguna configuracin para comunicarse con un dispositivoUSBTMC. Para comunicarse con instrumento USBTMC, consulte la seccin 3. Para
http://window.print%28%29/http://window.print%28%29/http://window.print%28%29/http://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc0http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc0http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc1http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc1http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc2http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc2http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc3http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc3http://www.ni.com/icfundamentalshttp://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://window.print%28%29/http://www.ni.com/icfundamentalshttp://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://window.print%28%29/http://www.ni.com/icfundamentalshttp://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://window.print%28%29/http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc3http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc2http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc1http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019#toc0http://sine.ni.com/nipdfgenerator/nipdfgenerator?pageURL=http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/9019&clientAppName=dz&dotsPerPixel=&dotsPerPoint=http://window.print%28%29/8/3/2019 Gua sobre Control de Instrumentos por USB
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obtener ms informacin sobre la especificacin USBTMC, consulte la pgina web del
foro de implementadores de USB, cuyo enlace se encuentra al final de esta gua.
Los instrumentos USB RAW son todos aquellos de USB que no cumplen con la
especificacin USBTMC. Si usted utiliza un dispositivo USB RAW, siga las
instrucciones en la seccin 2 para configurar NI-VISA para que controle su dispositivo.Contacte al fabricante de su instrumento para obtener detalles sobre el protocolo de
comunicacin y el juego de comandos que utiliza su instrumento.
Para informacin especfica sobre el API NI-VISA, consulte el documentoAyuda para
NI-VISA. Este documento est incluido con NI-VISA y est disponible a travs del
enlace al final de esta gua.
2. Configurando NI-VISA para Controlar suDispositivo USB
Esta seccin lo lleva por una serie de pasos para configurar su dispositivo USB RAW y
as controlarlo por NI-VISA 3.0 en una PC basada en Windows. Si usted utiliza un
dispositivo compatible con USBTMC, conecte su dispositivo y consulte directamente la
seccin 2.3.
En este punto, NI-VISA ya debe estar instalada en su PC, y su dispositivo USB no debe
estar conectado. Adems, no debe haber ningn controlador para su dispositivo USB
instalado. Hay tres pasos para configurar su dispositivo USB y as utilizar NI-VISA:
1. Genere el archivo INF utilizando el Driver Development Wizard (asistente paradesarrollo de controladores).
2. Instale el archivo INF y el dispositivo USB utilizando el archivo INF.3. Pruebe el dispositivo con el Control Interactivo de NI-VISA.
En esta gua se utilizar como ejemplo el dispositivo USB NI DAQPad-6020E, y ser
instalado en un sistema Windows XP. Debido a que esta gua intenta explicar la
configuracin de un dispositivo USB genrico, no se tratarn los detalles especficos de
DAQPad-6020E. Recuerde que NI-DAQ es el nico controlador con el que es
compatible DAQPad-6020E.
2.1. Genere el Archivo INF Utilizando el Driver Development Wizard
Para utilizar NI-VISA, usted debe indicarle a Windows primero que utilice NI-VISA
como el controlador predeterminado para el dispositivo. En el entorno Windows, usted
puede hacer esto con un archivo INF. NI-VISA 3.0 y posterior incluye el VISA Driver
Development Wizard (DDM) para crear el archivo INF para su dispositivo USB.
1. Para abrir el DDW, seleccione las opciones StartProgramsNational
InstrumentsVISAVISA Driver Developer Wizard. La Figura 1 muestra unaimagen de la pantalla.
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Figura 1. Ventana de Seleccin del Bus de Hardware en el VISA DDW
Usted puede utilizar este asistente para crear el archivo para un dispositivo PXI/PCI,
USB o IEEE 1394. En esta ocasin usted est creando un controlador para un
dispositivo USB, por lo tanto debe hacer clic con el mouse en USB y Next, es decir,siguiente. La ventana de Informacin Bsica del Dispositivo en el VISA DDW
aparecer, como se muestra en la Figura 2.
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Figura 2. Informacin Bsica del Dispositivo en el VISA DDW
2. Para este paso, usted debe conocer los nmeros de identificacin del proveedor y de
producto de su instrumento USB. Estos nmeros identifican su dispositivo USB cuando
usted lo instala; tambin ubican su dispositivo cuando usted desea establecer
comunicacin con l. De acuerdo a la especificacin USB, ambos nmeros son nmeros
hexadecimales de 16 bits y deben ser proporcionados por el fabricante del dispositivo.
Si usted no conoce el nmero de identificacin del proveedor o del producto USB, los
puede conseguir conectando el dispositivo a la PC y permitiendo a la PC reconocer elnuevo dispositivo. Cierre la aplicacin del Asistente de Nuevo Hardware Encontrado si
se ejecuta. Ejecute el Administrador de Dispositivos del Panel de Control y ubique su
dispositivo en la lista, generalmente lo encontrar bajo "Otros Dispositivos." Podra
mostrar una marca con un signo de exclamacin amarillo indicando que es un
dispositivo desconocido. Haga doble clic con el mouse en el dispositivo para desplegar
sus propiedades. Seleccione la pestaa de Detalles y asegrese de que "Identificador del
Dispositivo" aparezca en la ventana de atributos desplegable. Se mostrar una cadena de
caracteres similar a la Figura 3. Los cuatro caracteres a la derecha de "VID_" y "PID_"
son los nmeros de identificacin del proveedor y del producto, respectivamente. Anote
los caracteres del dispositivo, cierre el Administrador de Dispositivos y desconecte el
dispositivo de la PC. Otra manera de conseguir estos nmeros es contactando alproveedor del dispositivo.
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Figura 3. Encontrando los Nmeros de Identificacin del Proveedor y del Productoen el Administrador de Dispositivos
Para el DAQPad-6020E, los nmeros de identificacin del proveedor y del producto son
0x3923 y 0x12C0, respectivamente. Si su dispositivo no es un NI DAQPad-6020E, los
nmeros de identificacin del proveedor y del producto sern distintos.
Nota: Antes de proceder con el Driver Development Wizard, asegrese de que el
dispositivo ha sido desconectado de la PC.
Introduzca los nmeros de identificacin del proveedor y del producto, el nombre del
fabricante y el nombre del modelo de su dispositivo en los campos adecuados.
Haga clic en Next, siguiente. Se mostrar la ventana de propiedades de los archivosgenerados, como se muestra en la Figura 4.
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Figura 4. Ventana de Propiedades de Archivos Generados en el VISA DDW
3. El "USB Instrument Prefix", o prefijo de instrumento USB, es simplemente un
descriptor que usted utilizar para identificar los archivos utilizados para este
dispositivo. Introduzca un prefijo de instrumento USB, seleccione el directorio en el
cual desea ubicar estos archivos y haga clic en Next, siguiente. La siguiente ventana le
proporcionar opciones de instalacin. La seleccin predeterminada es instalar la
informacin de configuracin en el sistema operativo y por lo general es la mejor
opcin. Una vez que haya seleccionado una opcin, haga clic en Finish para terminar deusar el asistente. El archivo INF se habr generado en el archivo que usted especific en
el campo de directorio de archivos generados en la ventana previa.
2.2 Instale los archivos INF y el dispositivo USB.
La instalacin de los archivos INF es diferente para cada versin de Windows. Cuando
el DDW crea un archivo INF, las instrucciones de instalacin se incluyen en el
encabezado al principio de cada archivo INF. Debido a que los archivos INF son
archivos de texto ASCII, se pueden leer utilizando cualquier editor de texto tal como
Notepad. Para obtener informacin detallada sobre la instalacin de su archivo INF,
abra el archivo INF en un editor de texto y siga las instrucciones que aparecen al
principio del archivo. En esta gua se asume que usted est utilizando Windows XP.
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1. Copie el archivo INF a la carpeta INF. En Windows XP, esta carpetageneralmente se encuentra ubicada en C:\WINDOWS\INF. Esta carpeta puedeestar escondida, por lo que podra necesitar cambiar las opciones de carpeta para
ver los archivos escondidos.
2. Haga clic derecho con el mouse en el archivo INF en C:\WINDOWS\INF yhaga clic en Instalar. Este proceso crea un archivo PNF para su dispositivo.Ahora est listo todo para que usted instale su dispositivo USB.
3. Conecte su dispositivo USB. Debido a que USB es insertable durante elfuncionamiento, Windows debera detectar su dispositivo USB, y el Asistente de
Agregar Nuevo Hardware debera aparecer automticamente tan pronto como
usted conecte su dispositivo al puerto USB. Siga las instrucciones en la pantalla
del asistente. Cuando se le solicite que seleccione un controlador para este
dispositivo, busque la carpeta INF y seleccione el archivo INF que usted gener
utilizando el DDW.
Nota: En algunos casos, Windows puede tener un controlador ya predeterminado
asociado con su dispositivo USB. Si este es el caso, Windows intentar instalar esecontrolador primero. Una vez que usted haya conectado su dispositivo USB y Windows
haya instalado el controlador predeterminado, haga clic derecho en Mi PC y seleccione
Propiedades. En la ventana de Propiedades, vaya a la pestaa de Hardware y haga clic
en Administrador de Dispositivos. Una vez que la ventana de Administrador de
Dispositivos est abierta, expanda el men de "Dispositivos de Interfaz Humana."
Despus ubique qu instancia de "Dispositivos de Interfaz Humana USB" (mostrada en
la Figura 5) corresponde a su dispositivo USB. Para lograr esto debe hacer clic derecho,
seleccionar Propiedades y seleccionar la pestaa de Detalles para encontrar el VID y
PID que coincida con su dispositivo USB.
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Figura 5. Encontrando la Instancia Correcta para el Dispositivo de Interfaz
Humana USB para su Dispositivo USB
Una vez que usted ha encontrado el "Dispositivo de Interfaz Humana de USB" cuyo
VID y PID coinciden con el de su Dispositivo USB, haga clic derecho y seleccione la
opcin Actualizar Controlador del men desplegable, como se muestra en la Figura 6.
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Figura 6. Actualice el Controlador de su Dispositivo USB
En la primer pantalla, seleccione "Por ahora no" y despus haga clic en Siguiente. En la
segunda pantalla, seleccione "Instalar desde una lista o una ubicacin especfica
(Avanzado)" y despus haga clic en Siguiente. En la tercer pantalla, seleccione "No
buscar. Elegir el controlador para instalar." La cuarta pantalla ser similar a la que se
muestra en la Figura 7, en la cual el controlador marcado es el controlador que usted
cre. Una vez que ya haya seleccionado su controlador, haga clic en Siguiente. Cuando
el controlador se haya terminado de instalar, haga clic en Terminar.
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Figura 7. Seleccione el Controlador de su Dispositivo USB
2.3 Pruebe la Comunicacin con VISA Interactive Control.
1. Abra Measurement & Automation Explorer (MAX). Seleccione ToolsRefresh para
actualizar la visualizacin. Su dispositivo USB debera aparecer en la lista como
Dispositivo USB bajo Devices and Interfaces, dispositivos e interfaces, como se
muestra en la Figura 8. Su dispositivo USB ahora est instalado y configurado para
utilizar NI-VISA.
Si usted selecciona su dispositivo USB, la informacin del dispositivo aparecer en la
ventana de configuraciones, USB Settings. Al utilizar esta ventana, usted puede tener
acceso a informacin tal como nmero de identificacin del fabricante, cdigo del
modelo y nmero de serie de su dispositivo.
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Figura 8. Dispositivo USB Mostrado en MAX
2. Para comunicarse con su dispositivo utilizando VISA, utilice el descriptor de
instrumentos VISA de su dispositivo. El formato del descriptor de instrumentos para un
dispositivo USB INSTR es USB[tarjeta]:: identificacin del fabricante:: cdigo de
modelo:: nmero de serie[:: USB nmero de interfaz]::INSTR. El formato del descriptor
de instrumentos para un dispositivo USB RAW es USB[tarjeta]:: identificacin del
fabricante:: cdigo de modelo:: nmero de serie[:: USB nmero de interfaz]::RAW.
De acuerdo a la especificacin USBTMC, todos los dispositivos USBTMC deben tener
un nmero de serie. Algunos dispositivos RAW USB pueden no tener nmero de serie.Si su dispositivo no tiene un nmero de serie, NI-VISA automticamente asigna un
nmero de serie de VISA especfico para ese dispositivo. El formato del nmero de
serie es NI-VISA-#, donde # es un nmero generado automticamente.
Algunos dispositivos USB tienen mltiples interfaces. Esto es similar a la manera en
que un dispositivo PCI puede tener mltiples funciones. Si su dispositivo solamente
puede utilizar una interfaz, usted no necesita incluir el nmero de interfaz USB.
El DAQPad-6020E utiliza la clase RAW, y los cdigos de fabricante y de modelo son
0x3923 y 0x12C0, respectivamente. Para el DAQPad-6020E, el descriptor de
instrumento es USB0::0x3923::0x12C0::00B50DAE::RAW.
Para probar la comunicacin con este dispositivo, abra MAX. Seleccione ToolsNI-VISAVISA Interactive Control. Una ventana similar a la mostrada en la Figura 9deber aparecer.
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Figura 9. Control Interactivo VISA
3. El Control Interactivo VISA (VISAIC) es un programa de herramientas utilizado para
comunicarse fcilmente con cualquier recurso VISA. Despus de haber configurado su
dispositivo USB para utilizar VISA, ste debe aparecer en la lista de la rama USB. Haga
doble clic en el cono de su dispositivo para iniciar una sesin VISA con su dispositivo.
La ventana mostrada en la Figura 10 deber aparecer.
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Figura 10. Sesin VISA Iniciada en el Control Interactivo VISA
Cuando usted inicia una Sesin VISA con VISAIC, automticamente se seleccionan las
pestaas de Template (plantilla) y Property Node-get (nodo para obtener propiedades).
Para leer una propiedad, seleccione la pestaa de Property Note (Get), elija la propiedadque desee y haga clic en Execute, ejecutar. El valor actual de la propiedad especificada
en Attribute Name (nombre de atributo) es mostrado en el indicador del valor actual,Current Value. En la Figura 10, la propiedad del nombre del recurso, Resource Name,fue leda.
Para obtener ms informacin sobre cmo utilizar VISAIC, consulteDeveloper Zone:
Control Interactivo VISA (VISAIC). Para informacin especfica sobre el API NI-VISA,
consulte el documentoAyudapara NI-VISA. Ambas referencias estn disponibles a
travs de los enlaces al final de esta gua. Para obtener una lista de comandos vlidos
para su instrumento USB, contacte al fabricante de su instrumento.
3. Utilizando NI-VISA para Establecer Comunicacincon su Dispositivo USB
Esta seccin explica cmo establecer comunicacin con su dispositivo USB utilizando
NI-VISA 3.0 y posterior. Recuerde que existen dos clases de dispositivos USB. El
mtodo de comunicacin depende del tipo de clase de su dispositivo.
3.1 USB Clase INSTR (USBTMC)
Los dispositivos que cumplen con el protocolo USB Test and Measurement Class
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(USBTMC) utilizan la NI VISA USB clase INSTR. Estos dispositivos utilizan una
comunicacin estilo 488.2. Para estos dispositivos, usted puede simplemente utilizar las
funciones VISA Open (iniciar), VISA Close (terminar), VISA Read (leer) y VISA
Write (escribir) de la misma manera que si se estuviera comunicando con instrumentos
GPIB.
La Figura 11 muestra un VI de LabVIEW que se comunica con un dispositivo
USBTMC. En este ejemplo, se inicia una sesin de VISA con un dispositivo USB. Un
comando es escrito en el dispositivo, y la respuesta es enviada de vuelta. En este
ejemplo, el comando especfico que est siendo enviado es la solicitud de la
identificacin del dispositivo. Verifique con el fabricante de su dispositivo el conjunto
de comandos de su dispositivo. Despus de que toda la comunicacin se ha completado,
la sesin VISA termina.
Figura 11. Bloque de Diagramas en LabVIEW de Ejemplo de USBTMC
3.2 USB Clase RAW
Establecer comunicacin con USB clase RAW es ms complicado porque cada
dispositivo puede utilizar su propio protocolo de comunicacin. Contacte al proveedorde su dispositivo para detalles sobre el protocolo de comunicacin de su dispositivo.
USB se comunica utilizando cuatro tipos de conductos o puntos finales: control, bulto
(bulk), interrupcin e iscrono. Cada tipo de conducto transmite un diferente tipo de
informacin. Adems, cualquier cantidad de puntos finales pueden ser de cualquier tipo
de puntos finales. Piense en un punto final como si fuera un enchufe de comunicacin.
Para obtener detalles especficos sobre la arquitectura USB, revise las especificaciones
de USB cuyo enlace se encuentra al final de la gua.
NI-VISA utiliza tres tipos de conductos USB: control, bulto (bulk) e interrupcin.
Cuando NI-VISA detecta su instrumento USB, automticamente escanea su instrumento
para encontrar el punto final ms bajo disponible de cada tipo.
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Utilice el paquete hotplug. Este paquete se instala de manera predeterminada enla mayora de las distribuciones incluyendo Red Hat, SuSE y Mandrake. El
paquete hotplug permite al usuario ejecutar scripts para un dispositivo USB
especfico en base a caractersticas tales como Vendor ID (VID), identificacin
del proveedor, y Product ID (PID), identificacin del producto. Si el paquete
hotplug existe, el instalador NI-VISA de manera predeterminada instalar losscripts para proporcionar a todos los usuarios acceso de escritura a todos los
dispositivos USB TMC y una estructura de soporte para dispositivos USB
RAW. Para aadir permisos de escritura para un dispositivo USB RAW en
especfico, ejecute el siguiente script incluido:
/linux/NIvisa/USB/AddUsbRawPermissions.sh
Para obtener ms informacin sobre el paquete hotplug, consulte la siguiente
pgina web:http://linux-hotplug.sourceforge.net/.
usbfs (antes conocida como as usbdevfs) puede ser montada con la opcindevmode=0666. Esta opcin proporciona a todos los usuarios acceso de lecturay escritura para dispositivos USB.
El usuario principal puede aadir permisos de escritura al archivo que representaal dispositivo USB, el cual generalmente se encuentra en el subdirectorio
/proc/bus/usb. Desafortunadamente, estos permisos se pierden si el dispositivo
es desconectado. Por lo tanto, esta solucin no se recomienda.
4.2 Mac OS X
Siempre y cuando ningn otro controlador en el sistema solicite el dispositivo USB,
usted puede utilizar NI-VISA para accederlo. No se requiere ningn montaje especial.
http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/http://linux-hotplug.sourceforge.net/