3. VISA 및 VISA Tool

역사

GPIB가 물리적 통신 인터페이스로 주로 사용되던 때에는 원격 제어 애플리케이션이 GPIB 하드웨어 드라이버와 직접 통신했습니다. 나중에 RS232 직렬 인터페이스가 GPIB를 대체하는 경제적 대안으로 출시되었습니다. 여기에서도 애플리케이션은 RS232 하드웨어 드라이버와 직접 통신했습니다.

LAN 인터페이스가 컴퓨터 산업의 표준이 되면서 상황은 더욱 복잡해졌습니다. 계측 기기 공급업체는 LAN 인터페이스를 통해 자사 기기를 연결하는 방식이 다양해질 것임을 인식했습니다. 하지만, LAN 연결 기기에 제3의 소프트웨어 인터페이스를 사용할 경우 측정 애플리케이션의 비호환성은 더욱 심해질 뿐입니다.

VXIplug&play Alliance는 소프트웨어 인터페이스를 통합한다는 목표에 따라 VISA(Virtual Instrument Software Architecture) 표준을 소개했습니다. VISA는 현재 IVI Foundation에서 관리하고 있습니다. LAN 인터페이스와 관련하여 TCP/IP 기반 프로토콜은 VXI-11로 명명되었습니다. 그후 HiSLIP(High Speed LAN Instrument Protocol)라는 개선된 버전이 릴리스되었습니다. 마지막으로 추가된 기능은 USB 인터페이스 지원입니다. VISA에서 기본적으로 지원하는 USB 등급 기기를 USB-TMC(Test and Measurement Class)라고 합니다.

VISA 구조

아래에 가장 중요한 VISA 기능이 나열되어 있습니다.

액세스 및 검색 기능:

  • VISA Open Default RM - 모든 VISA 원격 연결에 대해 새로운 Resource Manager를 엽니다.
  • VISA Find Resource / Find Next Resource - 지정된 기준에 따라 기기를 검색합니다.
  • VISA Open / Close - 기기에 대한 원격 연결을 열고 닫습니다.
  • VISA Set / Get Attribute - 세션 속성을 설정하거나 읽습니다.

입력/출력 기능:

  • VISA Write - 명령 문자열을 기기에 씁니다.
  • VISA Read - 기기에서 응답 문자열을 읽습니다.
  • VISA Clear - 기기 입력 및 출력 버퍼를 지웁니다.
  • VISA Read STB - 기기의 상태 시스템 요약 바이트(STatus Byte)를 읽습니다.
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위 그림은 원격 제어 커뮤니케이션에 사용되는 다양한 소프트웨어 및 하드웨어 계측을 나타냅니다. 기기가 맨 아래에 있고 애플리케이션에 맨 위에 있습니다. VISA 레이어는 물리적 통신 인터페이스의 세부사항으로부터 애플리케이션을 보호합니다. 예외적으로 Telnet 연결에서는 VISA를 우회할 수 있습니다. *참고 1 참조.

R&S VISA

VISA는 다양한 공급업체가 구현하지만 모든 공급업체는 동일한 VISA 인터페이스 표준을 준수해야 합니다. 아래 소제목에서는 로데슈바르즈 및 National Instruments의 VISA 및 VISA Tool에 대해 소개합니다.

타사 VISA 공급업체 대비 R&S VISA의 이점:

  • 작은 크기 - 설치 프로그램의 크기 약 35MB, 배포 시 45MB
  • 네트워크에서 mDNS 및 VXI-11을 통해 기기 검색
  • R&S NRP-Zxx 파워 센서 기본 지원(*참고 5 참조)
  • Windows, Linux, Mac OS 지원

로데슈바르즈 VISA는 여기에서 다운로드할 수 있습니다.

1DC02: R&S®VISA 설명

R&S®VISA 설치 프로그램

Windows

Windows용 R&S®VISA를 다운로드하면 다음에 동의하는 것입니다. 무료 소프트웨어(Royalty Free Software) 이용약관

MAC OS X

MAC OS X용 R&S®VISA를 다운로드하면 다음에 동의하는 것입니다. 무료 소프트웨어(Royalty Free Software) 이용약관

Linux

Linux용 R&S®VISA를 다운로드하면 다음에 동의하는 것입니다. 무료 소프트웨어(Royalty Free Software) 이용약관

VISA Tester Tool

VISA Tester Tool은 기기에 연결하고 SPCI 명령을 전송한 다음 응답을 읽을 수 있으며 즉시 사용 가능한 애플리케이션을 나타냅니다. 이 툴을 통해 기기와의 통신을 완전히 독립적인 방식으로 검증할 수 있습니다.

로데슈바르즈 VISA Tester 툴은 RsVisaTester라고 합니다. 위치는 다음과 같습니다.

Windows 시작 메뉴 -> 모든 프로그램 -> R&S VISA -> Tester 32bit/64bit

어떤 인터페이스를 통해 어떤 기기에 연결할지를 VISA에 어떻게 전달할 수 있을까요? 이 정보는 Resource String이라는 하나의 문자열로 모두 코딩한 다음 VISA Open 함수에 전달합니다. 리소스 문자열을 이미 알고 있는 경우 Resource 필드에 입력하면 됩니다. 그렇지 않을 경우에는 Find Resource 메뉴 항목을 사용합니다.

Resource Strings의 가장 일반적인 예는 다음과 같습니다.

  • TCPIP0::192.168.2.100::inst0::INSTR- 기기가 LAN(VXI-11 프로토콜)을 통해 연결되었고 해당 IP 주소는 192.168.2.100입니다. LAN-어댑터가 둘 이상인 경우 'TCPIP0'은 LAN-어댑터 인덱스를 식별합니다. 'inst0' 부분은 더 많은 논리적 기기가 동일 IP 주소를 공유할 경우 기기의 인스턴스를 식별합니다(예: R&S CMW). 이 부분은 비워둔 채 다음과 같은 약식을 사용할 수 있습니다. TCPIP::192.168.2.100::INSTR
  • TCPIP0::192.168.2.100::hislip0- 기기가 LAN(HiSLIP 프로토콜)을 통해 연결되었으며 해당 IP 주소는 192.168.2.100입니다. VXI-11과 같이, 맨 끝의 '0'은 기기 인스턴스를 식별합니다. *참고 2 참조.
  • TCPIP0::192.168.2.100::5025::SOCKET- 기기가 LAN(RawSocket)을 통해 연결되었으며 해당 IP 주소는 192.168.2.100이고 포트는 5025입니다.
  • GPIB0::20::INSTR- 기기가 GPIB 인터페이스를 통해 연결되었고 GPIB 주소는 20입니다. 더 많은 GPIB 컨트롤러 카드를 사용할 수 있는 경우 'GPIB0', 'GPIB1', 'GPIB2' 등으로 구분합니다. *참고 3 참조.
  • ASRL3::INSTR- 기기가 직렬 인터페이스 COM3을 통해 연결되었습니다.
  • USB::0x0AAD::0x0119::022019943::INSTR- 기기가 USB 인터페이스(USB 테스트 및 계측 등급)를 통해 연결되었으며 공급업체 ID는 0xAAD, 제품 ID는 0x119, 일련번호는 022019943입니다.
  • RSNRP::0x0095::104015::INSTR- 로데슈바르즈 NRP-Zxx, 제품 ID 0x095(NRP-Z86), 일련번호 104015(*참고 5 참조)

정확한 리소스 문자열을 알고 있는 경우 Connect버튼을 눌러 기기에 연결합니다. 그런 다음 명령 필드에 *IDN?\n문자열을 입력한 다음 Write + Read를 누르거나 Write + Read 작업을 자동으로 결합하는 Query를 누릅니다. '\n' 문자에 대한 내용은 *참고 4를 참조하십시오. 결과는 식별 문자열에 응답하는 기기입니다.

NI VISA는 해당 애플리케이션인 NI MAX와 동일한 옵션을 제공합니다. 왼쪽 트리-제어 분기 Devices and Interfaces에서 기기를 검색하거나 새 기기를 추가할 수 있습니다. Open VISA Test Panel을 누르면 연결이 실행됩니다. Input/Output탭은 RsVisaTester와 유사한 컨트롤을 제공합니다.

VISA Trace Tool

VISA를 사용하면 기기에서 전체 통신을 추적하고 로깅할 수 있습니다. 로그에는 사용자가 VISA를 통해 수행한 모든 작업, 예를 들어 전송한 모든 명령, 기기에서 수신한 모든 메시지, 이러한 작업의 타임스탬프와 에러(발생한 경우)에 대한 정보가 들어 있습니다. 이 로그를 분석해 에러, 성능 문제 또는 나타날 수 있는 기타 문제를 확인할 수 있습니다. 문제를 직접 해결할 수 없는 경우에는 통신 로그를 파일에 저장한 다음 동료 또는 로데슈바르즈 고객 지원센터 전문가에게 전송할 수 있습니다. 로데슈바르즈의 LabVIEW용 기기 드라이브 플러그인을 설치하면 IO 트레이스를 가져와 LabVIEW 코드(1MA228의 도움말 2.1 참조)로 빠르게 변환할 수 있습니다.

로데슈바르즈 VISA IO 트레이스 유틸리티는 RsVisaTraceTool이라고 합니다. 이 유틸리티는 Windows 시작 메뉴 -> 모든 프로그램 -> R&S VISA -> Trace Tool에서 찾을 수 있습니다. 자세한 설명은 같은 폴더에 있는 R&S VISA Manual에서 확인할 수 있습니다. RsVisaTraceTool에서 *IDN? 쿼리 명령을 로깅하는 화면:

NI VISA Trace Tool은 NI IO Trace라고 합니다. 이 툴은 Windows 시작 메뉴 -> 모든 프로그램 -> National Instruments -> NI IO Trace에서 찾을 수 있습니다. NI IO Trace에서 *IDN? 쿼리 통신을 로깅할 때에는 몇 가지 세션 속성을 읽어야 하므로 화면에 더 많은 항목이 포함됩니다:

*참고 - Telnet 및 RawSocket 연결

로데슈바르즈 기기는 VISA를 사용할 수 없거나(LINUX 또는 임베디드 시스템에서 빈번) 사용이 허가되지 않는 경우(예: A&D 산업) Telnet(텔레타이프 네트워크) 프로토콜을 지원합니다. 기기가 원격 제어를 위해 Telnet 프로토콜을 지원하는 경우에도 VISA를 사용해 기기와 통신할 수 있습니다. 이 경우와 같은 연결을 RawSocket이라고 합니다.

*참고 - HiSLIP 프로토콜

HiSLIP는 애플리케이션 노트 1MA208: HiSLIP를 이용한 빠른 원격 기기 제어에서 자세히 설명하며, 여기에는 HiSLIP 프로토콜을 지원하는 로데슈바르즈 기기 목록이 포함되어 있습니다.

*참고 - GPIB 인터페이스 및 R&S VISA

GPIB 컨트롤러(PCI / PCIe / USB-GPIB) 공급업체는 VISA 공급업체와 일치해야 합니다. 예를 들어, NI GPIB 컨트롤러를 사용하는 경우 NI VISA를 사용해야 합니다.

*참고 4 - 종단 문자 '\n'

'\n'은 LF(Linefeed) 종단 문자이며 16진수 표현은 0x0A입니다. 이 문자는 메시지 종단 문자의 역할을 합니다.

RawSocket 및 Serial 연결에서 VISA Write 작업에 대해서는 LF 문자를 사용해야만 메시지가 끝났다는 의미를 기기에 전달할 수 있으므로 문자열 마지막에 언제나 LF 문자를 사용해야 합니다. VISA Read 작업에서 응답의 끝을 인식하려면 VISA 속성 VI_ATTR_TERMCHAR_EN를 TRUE로 설정하고 VI_ATTR_TERMCHAR를 0x0A로 설정해야 합니다. 그렇지 않을 경우 VISA Read에서 올바른 응답을 수신하는 경우에도 여전히 추가 바이트가 도착할 것으로 예상하기 때문에 시간초과 에러로 종료됩니다.

일부 기기는 연결 유형과 상관없이 LF가 필요합니다. 항상 마지막에 LF를 포함해 메시지를 전송하는 것이 가장 일반적이면서 올바르게 작동하는 방법입니다.

SCPI 표준에 따르면 기기는 LF를 사용해 응답을 종결해야 합니다. 위 예제에서 NI Visa Test Panel의 식별 문자열 응답의 끝에 있는 LF를 확인해 보십시오. RsVisaTester는 white 문자를 표시하지 않지만 RsVisaTraceTool 로그에서 해당 문자를 볼 수 있습니다.

*참고 5 - R&S NRP-Zxx 지원

버전 5.11.0부터 R&S VISA for Windows는 R&S 파워 센서 NRP-Zxx의 이전 세대를 지원합니다. 이 기능을 활성화하려면 Windows용 R&S NRP Toolkit 4.17 이상 버전을 설치해야 합니다.

리소스 문자열과 같이, 다르지만 상호 대체 가능한 두 가지 문자열을 사용할 수 있습니다.

  • RSNRP::0x0095::104015::INSTR- 로데슈바르즈 NRP-Zxx, 제품 ID 0x095(NRP-Z86), 일련번호 104015
  • USB::0x0AAD::0x0095::104015::INSTR- 공급업체 ID 0x0AAD(로데슈바르즈) 제품 ID 0x095 (NRP-Z86), 일련번호 104015

도움말: 파워 센서의 PID를 모르는 경우 컴퓨터에 연결한 다음 R&S Visa Tester에서 Find Resource를 수행하십시오. 그런 다음 목록 중에서 해당 리소스 문자열을 사용합니다. 연결된 파워 센서가 두 개 이상인 경우에는 제품 ID와 파워 센서 라벨에서 바코드 위에 인쇄된 일련번호를 연결하십시오.

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