在Windows環(huán)境下調(diào)用動(dòng)態(tài)庫實(shí)現(xiàn)VXI嵌入式計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳遞

摘    要：本文介紹了調(diào)用VISA函數(shù)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接庫的設(shè)計(jì)，提出軟件設(shè)計(jì)的整體框架和實(shí)現(xiàn)方案。動(dòng)態(tài)鏈接庫的設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：初始化通信環(huán)境、傳送數(shù)據(jù)和事件回調(diào)函數(shù)的設(shè)計(jì)。通過這種方法，實(shí)現(xiàn)了在Windows環(huán)境下通過調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫完成同一個(gè)VXI機(jī)箱內(nèi)安裝在不同槽位的嵌入式計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。
關(guān)鍵詞：VXI ；VISA函數(shù)；動(dòng)態(tài)鏈接庫

引言
在VXI系統(tǒng)中，控制器可以選用各種流行的控制機(jī)和操作系統(tǒng)。嵌入式控制機(jī)無疑是一種很好的選擇。但在一些由VXI組成的大型、復(fù)雜系統(tǒng)中，往往一臺(tái)計(jì)算機(jī)無法完成所有的任務(wù)，因此需要多臺(tái)機(jī)器之間配合完成，各自負(fù)責(zé)處理部分任務(wù)，因此如何傳遞彼此間的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)顯得十分重要。本文介紹在一個(gè)VXI機(jī)箱插入兩個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)，其中一臺(tái)作為零槽控制器，另一臺(tái)作為一個(gè)模塊，兩者之間可以快速、有效地相互交換各自處理的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)。選用的環(huán)境是Windows 2000操作系統(tǒng)，Agilent E8401A VXI主機(jī)箱一個(gè)，NI VXIpc-872B嵌入式計(jì)算機(jī)兩臺(tái)。采用的方法是共享存儲(chǔ)器通信和事件回調(diào)機(jī)制。

共享存儲(chǔ)器通信
VXI總線的通信方式很多，其中共享存儲(chǔ)器通信是對(duì)VXI總線字串行通信的補(bǔ)充。這些協(xié)議將使用少量的輔助操作而傳遞大量的信息，而這些輔助操作正是字串行協(xié)議所需要的。
VISA提供了兩種不同的方式用于直接對(duì)寄存器編程：高級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)或低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)。高級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)允許通過簡單的函數(shù)調(diào)用訪問接口上的存儲(chǔ)器，這不需要把存儲(chǔ)器映射到窗口。使用高級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)可完成存儲(chǔ)器映射和直接存儲(chǔ)器訪問。由于此函數(shù)包含了存儲(chǔ)器空間的映射和直接寄存器訪問，這就增加了程序的執(zhí)行時(shí)間。和高級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)一樣，低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)允許直接訪問接口上的內(nèi)存，但是，調(diào)用低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)時(shí)，必須用低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)對(duì)地址和被訪問的寄存器進(jìn)行映射。在使用低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)時(shí)，為了提高程序的執(zhí)行速度，低級(jí)存儲(chǔ)器函數(shù)不返回錯(cuò)誤代碼。

使用事件和句柄
事件是需要引起應(yīng)用程序注意的特殊事件。事件類型包括服務(wù)請(qǐng)求、中斷和硬件觸發(fā)。只有當(dāng)適當(dāng)?shù)氖录试S時(shí)，事件才能被傳送。當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，有兩種方式應(yīng)引起注意：
1. 用viInstallhandler安裝事件，用viEnableEvent使能一個(gè)或多個(gè)事件。如果事件以句柄的形式使能，當(dāng)指定的事件發(fā)生時(shí)，指定的事件句柄就被調(diào)用。這種方式被叫作回調(diào)方式。
2. 使用viEnableEvent使能一個(gè)或幾個(gè)事件并且調(diào)用viWaitOn Event函數(shù)。viWaitOn Event函數(shù)將掛起執(zhí)行程序，直到指定的事件發(fā)生或到達(dá)指定的超時(shí)值。這種方式被叫做排隊(duì)方式。
這兩種方式是彼此獨(dú)立的，在同一時(shí)間可以使用一種或兩種同時(shí)使用。回調(diào)方式通常用來處理需要立即反應(yīng)的事件，排隊(duì)方式用來處理非緊急事件。為了滿足實(shí)時(shí)性的要求，本文采用回調(diào)的方式。

動(dòng)態(tài)鏈接庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
為了提高動(dòng)態(tài)鏈接庫的效率，選用動(dòng)態(tài)鏈接庫中的函數(shù)的原則如下：
1. 不同的函數(shù)按功能分類，如初始化通信環(huán)境、傳送數(shù)據(jù)、釋放系統(tǒng)資源、實(shí)用函數(shù)(事件回調(diào)函數(shù))等。
2. 保持函數(shù)之間一定的獨(dú)立性。
3. 如果一個(gè)功能由數(shù)個(gè)函數(shù)執(zhí)行，應(yīng)該簡化命令序列。
4. 使函數(shù)總數(shù)目最少。
整個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫中函數(shù)按照功能可分為初始化和數(shù)傳兩類。初始化類包括初始化通信函數(shù)和釋放系統(tǒng)資源函數(shù)；數(shù)傳類包括傳送數(shù)據(jù)函數(shù)和實(shí)用函數(shù)。
在初始化通信函數(shù)中，首先應(yīng)在兩個(gè)模塊的進(jìn)程中各自打開自己的一個(gè)會(huì)話。在對(duì)接口存儲(chǔ)器進(jìn)行映射之前先要進(jìn)行存儲(chǔ)器分配，然后從指定的地址偏移量處進(jìn)行端口映射，本文采用的是A24地址映射方式。當(dāng)調(diào)用數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)傳遞完數(shù)據(jù)后還應(yīng)該通知對(duì)方接收數(shù)據(jù)，本文采用的是VXI總線觸發(fā)的方式來通知數(shù)據(jù)傳遞，因此在初始化函數(shù)中還應(yīng)該使能一個(gè)事件，指定觸發(fā)方式。
數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的傳遞。這里需要注意的是使用存儲(chǔ)器映射函數(shù)只能傳遞8位、16位和32位無符號(hào)整數(shù)，所以必須通過軟件編寫進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。
實(shí)用函數(shù)主要是指在初始化通信函數(shù)中使能的事件所對(duì)應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。此函數(shù)的作用是監(jiān)聽并接收數(shù)據(jù)。如果監(jiān)聽到的是指定的觸發(fā)，就通過存儲(chǔ)器映射函數(shù)將數(shù)據(jù)讀出來，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換還原出原始數(shù)據(jù)，之后向主線程發(fā)送消息，通知數(shù)據(jù)已經(jīng)接收到。主線程使用線程間通信的方法將數(shù)據(jù)接收并進(jìn)行相應(yīng)的處理。從而整個(gè)數(shù)據(jù)的傳遞過程結(jié)束。
下面是動(dòng)態(tài)鏈接庫主要函數(shù)實(shí)現(xiàn)的方法：
void InitCommunication (DWORD thrdid)  file://初始化通信環(huán)境
{
          .
          .
          .
viInstallHandler (vi,VI_EVENT_TRIG,myHdlr, (ViAddr)10); file://聲明一個(gè)回調(diào)函數(shù)
viEnableEvent (vi,VI_EVENT_TRIG,VI_HNDLR, VI_NULL)；    file://使能一個(gè)事件
viMemAlloc(vi,0x200,&offset);                        
file://分配一塊內(nèi)存
viMapAddress(vi,VI_A24_ SPACE,0, 0X200,VI_FALSE,VI_ NULL,&addr);  file://映射地址
          .
          .
          .
}
void Senddata(unsigned short data2)          file://數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)
{
    viPoke16(vi,addr,data2);
viAssertTrigger (vi,VI_TRIG_PROT_SYNC);
}
ViStatus _VI_FUNCH myHdlr(ViSession vi,ViEventType eventType,ViEvent ctx,ViAddr userHdlr)           file://事件回調(diào)函數(shù)
{
  viGetAttribute(ctx,VI_ATTR_ RECV_TRIG_ID,&trigId);
file://得到觸發(fā)id
  switch(trigId)
  {
     case VI_TRIG_TTL0:                           file://判斷是否TTL0的觸發(fā)
          viPeek16(vi,addr,&a);
     break;
          .
          .
          .
   }
通過在程序中調(diào)用上面的Senddata函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)unsigned short型數(shù)據(jù)的傳遞。當(dāng)需要傳遞多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，建議使用結(jié)構(gòu)體定義要傳遞的數(shù)據(jù)。

結(jié)語
本文通過對(duì)VXI共享存儲(chǔ)器通信和處理事件機(jī)制的介紹，闡述了如何在Windows環(huán)境下通過動(dòng)態(tài)鏈接庫實(shí)現(xiàn)兩塊嵌入式計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞，其中有關(guān)VISA函數(shù)的細(xì)節(jié)在HP或NI提供的VISA幫助中有詳盡的說明，不再贅述?；谶@種方法編寫出來的程序處理VXI零槽控制器和非零槽模塊之間的通信問題是比較合適的。■