3. VISA et VISA Tools

Historique

À l'époque où le GPIB était la principale interface de communication physique, les applications de commande à distance communiquaient directement avec les pilotes matériels GPIB. Ensuite, l'interface série RS-232 a été lancée en tant qu'alternative au GPIB. Là aussi, les applications communiquaient directement avec les pilotes matériels RS-232.

La situation est même devenue plus complexe car l'interface LAN est devenue la norme dans l'industrie informatique. Les vendeurs d'instruments de test et mesure ont réalisé le potentiel que l'interface LAN pouvait apporter aux options de connectivité de leurs instruments. Cependant, l'utilisation d'une troisième interface logicielle pour les instruments connectés en LAN apporterait encore plus d'incompatibilité au sein des applications de mesure.

Outre la volonté d'unifier l'interface logicielle, VXIplug&play Alliance a introduit la norme VISA (Virtual Instrument Software Architecture). L'actuel soutien de VISA est la fondation IVI. Pour l'interface LAN, le protocole basé sur TCP / IP a été nommé VXI-11. Plus tard, il est devenu sa version améliorée appelée HiSLIP (High Speed LAN Instrument Protocol). La dernière addition a été la prise en charge de l'interface USB. Les catégories USB des appareils nativement prises en charge par VISA sont appelées USB-TMC (Test and Measurement Class).

Structure VISA

Ci-dessous, une liste des fonctionnalités VISA les plus importantes :

Fonctions d'accès et de recherche :

  • VISA Open Default RM ‒ ouvre un nouveau gestionnaire de ressources pour toutes les connexions à distance VISA.
  • VISA Find Resource / Find Next Resource ‒ Trouve un instrument en fonction des critères donnés
  • VISA Open / Close ‒ ouvre et ferme une connexion à distance vers un instrument.
  • VISA Set / Get Attribute ‒ réglage ou lecture d'un attribut de session.

Fonctions d'entrée / sortie :

  • VISA Write ‒ écrit une séquence de commande vers l'instrument.
  • VISA Read ‒ lit une séquence de réponse provenant de l'instrument.
  • VISA Clear ‒ efface les mémoires tampon de l'entrée et de la sortie de l'appareil.
  • VISA Read STB ‒ lit le bit récapitulatif du système de statut de l'instrument appelé STatus Byte.
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Ci-dessus, une image illustrant différents modèles logiciels et matériels impliqués au sein d'une communication en commande à distance. L'instrument est en bas, votre application est en haut. Le modèle VISA protège votre application des spécificités de l'interface de communication physique. Une exception où vous pouvez outrepasser VISA est la connexion Telnet ‒ voir *Note1.

R&S®VISA

Les implémentations VISA proviennent de différents vendeurs, mais elles doivent toutes respecter la même norme de l'interface VISA. Dans les chapitres suivants, nous présentons VISA et VISA Tools de Rohde & Schwarz et de National Instruments.

Les avantages de R&S VISA par rapport aux autres vendeurs VISA :

  • Taille compacte ‒ l'installateur a seulement cca 35MB, déployé 45 MB
  • Recherche d'instruments dans le réseau via mDNS et VXI-11
  • Prise en charge native des sondes de puissance R&S NRP-Zxx (voir *Note5)
  • Disponible pour Windows, Linux, Mac OS

Rohde & Schwarz VISA est disponible au téléchargement ici :

1DC02 : Description R&S®VISA

Installateurs R&S®VISA

Windows

En téléchargeant R&S®VISA pour Windows vous acceptez d'être lié par les conditions Terms_and_Conditions_for_Royalty_Free_Software

MAC OS X

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Linux

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VISA Tester Tools

VISA Tester Tools représente des applications prêtes à l'utilisation qui permettent de vous connecter à votre instrument, en envoyant des commandes SCPI et en lisant les réponses. Elles fournissent une manière totalement indépendante de vérifier la communication avec votre instrument.

Rohde & Schwarz VISA tester tool est appelé RsVisaTester. Vous pouvez le trouver dans :

Windows Start Menu -> All Programs -> R&S VISA -> Tester 32bit/64bit

Comment indiquer à VISA avec quel instrument et sur quelle interface vous voulez vous connecter ? Toutes ces informations sont codées dans une séquence appelée séquence de ressources (Resource String) que vous envoyez avec la fonction VISA Open. Si vous connaissez déjà votre séquence de ressources, saisissez-là dans le champ "Resource" (ressources). Sinon, vous pouvez utiliser le menu Find Resource (trouver ressource).

Vous trouvez ici les exemples les plus courants de séquences de ressources :

  • TCPIP0::192.168.2.100::inst0::INSTR‒ l'instrument est connecté sur LAN (protocole VXI-11), son adresse IP est 192.168.2.100. Le 'TCPIP0' identifie l'index de l'adaptateur LAN, s'il y en a plusieurs de disponible. La partie 'inst0' identifie l'instance d'un instrument dans le cas où plusieurs instruments logiques partagent la même adresse IP (par exemple le R&S CMW). Vous pouvez quitter et utiliser la forme plus courte TCPIP::192.168.2.100::INSTR
  • TCPIP0::192.168.2.100::hislip0‒ l'instrument est connecté sur LAN (protocole HiSLIP), son adresse IP est 192.168.2.100. Comme pour le VXI-11, le '0' à la fin identifie l'instance de l'instrument. Voir *Note2.
  • TCPIP0::192.168.2.100::5025::SOCKET‒ l'instrument est connecté sur LAN (RawSocket), son adresse IP est 192.168.2.100 et le port est 5025
  • GPIB0::20::INSTR‒ l'instrument est connecté sur l'interface GPIB, son adresse GPIB est 20. Si plusieurs cartes de contrôleur GPIB sont disponibles, vous les distinguez avec le 'GPIB0', 'GPIB1', 'GPIB2' et ainsi de suite... Voir *Note3.
  • ASRL3::INSTR‒ l'instrument est connecté sur l'interface série COM3.
  • USB::0x0AAD::0x0119::022019943::INSTR‒ l'instrument est connecté sur l'interface USB (USB Test and Measurement Class), avec l'ID vendeur 0xAAD, l'ID produit 0x119, le numéro de série 022019943.
  • RSNRP::0x0095::104015::INSTR‒ Rohde & Schwarz NRP-Zxx, ID produit 0x095 (NRP-Z86), Numéro de série 104015 (voir *Note5)

Supposons que vous avez déjà la bonne séquence de ressources, connectez-vous à votre instrument en appuyant sur le bouton Connecter. Puis, saisissez la séquence *IDN?\ndans le champ de commande et appuyez sur Write + Read (écrite + lire), ou Query (interroger)qui combine automatiquement les opérations Write (écrire) + Read (lire). Pour le caractère '\n' voir *Note4. Le résultat est l'instrument répondant avec une séquence d'identification :

NI VISA propose les mêmes options avec son application NI MAX. Dans la branche de gauche de l'arborescence de commande "Appareils et interfaces", vous pouvez chercher votre instrument ou en ajouter un nouveau. La connexion est établie lorsque vous ouvrez le panneau de test "VISA Test Panel". L'onglet "Input/Output" (entrée / sortie)fournit les commandes identiques au RsVisaTester :

VISA Trace Tools

Un autre avantage de l'utilisation de VISA est la possibilité de tracer et d'enregistrer une communication entière avec votre instrument. L'enregistrement contient les informations relatives à toutes les actions que vous avez effectué sur VISA ‒ toutes les commandes envoyées, tous les messages reçus de l'instrument, plus les horodatages de ces actions et les erreurs si elles se sont produites. Vous pouvez analyser cet enregistrement relatif aux erreurs, aux problèmes de performance et autres problèmes que vous auriez pu rencontrer. Si vous ne parvenez pas à résoudre le problème par vous-même, vous pouvez sauvegarder l'enregistrement de la communication dans un fichier et l'envoyer à un collègue ou à l'un de nos experts du centre d'assistance client Rohde & Schwarz. Notre pilote d'instrument pour LabVIEW permet l'importation d'une trace E/S et de la convertir rapidement en code LabVIEW (voir Astuce 2.1 dans 1MA228).

L'utilitaire de trace E/S VISA de Rohde & Schwarz est appelé RsVisaTraceTool. Vous pouvez le trouver dans Windows Start Menu -> All Programs -> R&S VISA -> Trace Tool. Une description détaillée est disponible dans le manuel R&S VISA placé dans le même dossier. RsVisaTraceTool enregistre la communication d'interrogation *IDN? :

L'outil de trace NI VISA est appelé NI IO Trace. Vous pouvez le trouver dans Windows Start Menu -> All Programs -> National Instruments -> NI IO Trace. L'enregistrement NI IO Trace de la communication d'interrogation *IDN? contient plus d'entrées du fait de la lecture de plusieurs attributs de la session :

*Note1 ‒ Connexion Telnet et RawSocket

Les instruments Rohde & Schwarz prennent en charge le protocole Telnet (Teletype Network) pour les cas où VISA ne peut pas être utilisé (très souvent sur LINUX ou des systèmes embarqués) ou ne pourrait pas être utilisé (par exemple l'industrie A&D). Si un instrument prend en charge le protocole Telnet pour une commande à distance, vous pouvez encore utiliser VISA pour communiquer avec lui. Dans ce cas, la connexion est appelée RawSocket.

*Note2 ‒ Protocole HiSLIP

Le HiSLIP est expliqué plus en détail dans la note d'application 1MA208 : Contrôle à distance rapide de l'instrument avec HiSLIP, incluant une liste des instruments Rohde & Schwarz prenant en charge le protocole HiSLIP.

*Note3 ‒ Interface GPIB et R&S VISA

Le vendeur de votre contrôleur GPIB (PCI / PCIe / USB-GPIB) doit être compatible avec le fournisseur VISA. Si par exemple, vous utilisez un contrôleur NI GPIB, vous devez utiliser le NI VISA.

*Note4 ‒ Caractère de terminaison '\n'

'\n' est un caractère de terminaison Linefeed (LF) (saut de ligne), représenté en hexadécimal par 0x0A. Il sert de caractère de fin de message.

Dans le cas d'une connexion RawSocket et série, pour les opérations VISA Write (écriture), vous devez toujours terminer les séquences avec le caractère LF, car il s'agit de la seule manière de prévenir l'instrument que le message est terminé. Pour reconnaître la fin d'une réponse dans les opérations VISA Read (lecture), vous devez régler les attributs VISA VI_ATTR_TERMCHAR_ENsur TRUE et VI_ATTR_TERMCHARsur 0x0A. Sinon, même lorsque le VISA Read reçoit la bonne réponse, il se termine par une erreur de dépassement de délai car il attend de recevoir encore plus d'octets.

Certains instruments nécessitent un LF en fonction du type de connexion. Dans de nombreux cas, l'envoi d'un message avec le LF à la fin est le plus universel et fonctionne toujours correctement.

Selon la norme SCPI, les instruments doivent terminer les réponses par le LF. Dans notre exemple précédent, on remarque le LF à la fin de la séquence de réponse d'identification dans le NI Visa Test Panel. RsVisaTester n'affiche pas les caractères blancs, mais vous pouvez les voir dans l'enregistrement RsVisaTraceTool.

*Note5 ‒ Prise en charge R&S NRP-Zxx

Depuis la Version 5.11.0, R&S VISA pour Windowsprend en charge la génération précédente des sondes de puissance R&S NRP-Zxx. Pour permettre cette fonctionnalité, vous devez installer le R&S NRP Toolkit 4.17 ou plus récent pour Windows.

Comme la séquence de ressources, vous pouvez utiliser deux variantes différentes qui sont interchangeables :

  • RSNRP::0x0095::104015::INSTR‒ Rohde & Schwarz NRP-Zxx, ID produit 0x095 (NRP-Z86), numéro de série 104015
  • USB::0x0AAD::0x0095::104015::INSTR‒ ID vendeur 0x0AAD (Rohde & Schwarz) ID produit 0x095 (NRP-Z86), numéro de série 104015

Astuce: Si vous ne connaissez pas le PID de votre sonde de puissance, connectez-la à votre ordinateur, puis effectuez la recherche de ressources sur le R&S Visa Tester. Ensuite, vous utilisez la séquence de ressources souhaitée depuis la liste, ou dans le cas où vous avec plus d'une sonde de puissance connectée, vous pouvez appairer l'ID produit avec le numéro de série imprimé sur l'étiquette de la sonde de puissance au-dessus de son code à barres.

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