安装GPIB-ENET/100控制器

请遵循下列步骤并参考图1安装GPIB-ENET/100:

1. 将以太网线缆的两端分别连接至GPIB-ENET/100和以太网网络。

2. 将电源线的一端连接电源。将电源另一端的插头插入GPIB-ENET/100的电源插孔。

3. 将电源线的另一端插入交流(AC)电插座。

图1. GPIB-ENET/100

4. 查看GPIB-ENET/100底部的底板识别标签并记录下序列号、以太网地址和主机名称。这些信息在运行一些工具时会用到。

5. 请联系网络管理员确定您所在的网络是否支持DHCP,或是否需要手动配置以太网以设置网络参数。如您所在的网络支持DHCP,则网络配置已在启动时自动完成。PWR/RDY LED指示灯持续显示为黄色表示GPIB-ENET/100已通过自检并获得了IP地址。

设备现已准备就绪。此时可能需要运行软件配置和验证工具。

6. 将GPIB线缆的两端分别连接至GPIB-ENET/100和GPIB仪器。

底板识别标签

在网络中使用GPIB-ENET/100时需要将其与其他网络设备区别开来。每个GPIB-ENET/100都有一个唯一的序列号、以太网地址和默认主机名称。这些信息可在GPIB-ENET/100的底板识别标签上找到。

注:以太网地址不同于IP地址以太网网络上的所有设备都分配有一个唯一的物理地址(以太网地址),用于这些设备之间的通信。

图2. 底板识别标签

启动

打开前面板电源开关。PWR/RDY LED指示灯在GPIB-ENET/100完成上电自检并尝试获取网络参数时呈橙色闪烁。进行功能测试时以太网和GPIB LED指示灯均点亮。

默认情况下,GPIB-ENET/100通过DHCP自动进行网络配置。分配IP地址所需的时间取决于用户所在的网络和GPIB-ENET/100配置。允许最多90秒的时长并观察PWR/RDY LED指示灯的状态以确定自检结果。指示灯状态的详细说明如下所示:

  • PWR/RDY LED指示灯保持显示为黄色表示GPIB-ENET/100已通过自检并获得了IP地址。设备现已准备就绪。如使用DHCP配置,GPIB-ENET/100通常在上电15秒后准备就绪。
  • PWR/RDY LED指示灯持续以橙色闪烁表示设备无法使用DHCP配置网络参数。设备现处于网络配置模式。请参考以太网配置,了解手动配置网络参数的详细信息。如成功完成手动配置,PWR/RDY LED指示灯将持续显示为黄色。
  • PWR/RDY LED指示灯缓慢地以红/黄模式闪烁表示GPIB-ENET/100未通过自检。电话请求NI技术支持前请参考PWR/RDY LED指示灯信号说明(PWR/RDY LED Signaling),了解闪烁模式的详细信息。
  • PWR/RDY LED指示灯持续显示为红色表示GPIB-ENET/100发生无法恢复的错误。请联系NI技术支持。

图3概括了GPIB-ENET/100所有前面板LED指示灯的功能。

图3. LED列表

软件识别

计算机重启(完成NI-488.2驱动安装)后将出现一个初始NI-488.2菜单,方便用户快速入门。该菜单显示已安装NI-488.2版本支持的硬件列表、支持硬件的安装说明、添加GPIB-ENET/100向导以及NI-488.2帮助。单击“添加GPIB-ENET/100向导(Add GPIB-ENET/100 Wizard)”链接可启动配置向导。

图4. NI-488.2硬件安装

如已将出现的初始NI-488.2菜单关闭,可遵循下列步骤,启动“添加GPIB-ENET/100向导”。

在Windows操作系统中,请使用“添加GPIB-ENET/100向导”将GPIB-ENET/100添加至NI-488.2可用GPIB接口的软件列表。从“开始»所有程序»National Instruments»NI-488.2”启动“添加GPIB-ENET/100向导”。您可接受GPIB-ENET/100的默认配置,也可运行向导进行对配置进行修改。Measurement & Automation Explorer (MAX)识别GPIB-ENET/100后,如通过Ethernet Device Configuration Utility(以太网设备配置工具)修改了配置,可能需要在MAX中删除设备后再重新添加。

在Mac和Linux操作系统中,请使用“添加GPIB硬件向导(Add GPIB Hardware Wizard)”将GPIB-ENET/100添加至NI-488.2可用GPIB接口的软件列表。从安装的NI-488.2或ni4882目录中的GPIB Explorer启动“添加GPIB硬件向导”。识别GPIB-ENET/100后,可通过Ethernet Device Configuration Utility修改配置,详细信息见“以太网配置”一节。关于“添加GPIB-ENET/100向导”、“添加GPIB硬件向导”、和"GPIB Explorer"的详细信息,请参考光盘上的安装指南。

以太网配置

通过Ethernet Device Configuration Utility工具可手动配置GPIB-ENET/100网络参数。如您所在的网络支持DHCP,网络配置将在启动时自动完成。除非用户想要修改主机名称,否则无需运行该工具。请咨询网络管理员了解您所在的网络是否支持DHCP。

除手动配置网络参数外,Ethernet Device Configuration Utility工具还可用于以下目的:

  • 启用DHCP
  • 验证或修改主机名称
  • 添加或修改注释以帮助识别设备

在Windows操作系统中,一旦MAX识别GPIB-ENET/100后,如通过Ethernet Device Configuration Utility(以太网设备配置工具)修改了配置,可能需要在MAX中删除设备后再重新添加。

使用Ethernet Device Configuration Utility工具

修改网络参数前, GPIB-ENET/100必须处于配置模式(PWR/RDY LED指示灯不断以橙色闪烁)。如GPIB-ENET/100无法通过DHCP获取网络配置将自动进入网络配置模式。正常操作期间,用户也可按下后面板的CFG RESET开关并保持3秒进入网络配置模式。

运行Ethernet Device Configuration Utility工具。对于Windows系统,请选择开始»所有程序»National Instruments»Measurement & Automation打开MAX。然后选择帮助»帮助主题»NI-488.2 打开NI-488.2在线帮助。按主题搜索Set Network Settings for the GPIB-ENET/100并单击链接打开该工具。

如使用的是Mac、Linux或UNIX操作平台,可从安装NI-488.2 or ni4882目录的GPIB Explorer中启动该工具。

Ethernet Device Configuration窗口按型号显示在子网中找到的NI以太网设备列表。您可通过以太网地址或GPIB-ENET/100底板标签上的序列号识别设备。

根据IP地址/主机名称列中的显示,列表中的设备可能下列四种状态之一:

  • 主机名称表示设备已通过DHCP成功配置。
  • 数值形式的IP地址表示设备已通过静态IP地址成功配置。
  • *未配置*表示设备配置为使用DHCP,但DHCP无法获取网络参数。
  • *忙碌*表示设备配置为使用DHCP,DHCP正尝试获取网络参数。

请查看属性了解由下列原因引起的解决方法:

  • 需要对未配置的IP地址进行配置。
  • 需要修改网络参数。
  • 之前使用过的DHCP现在不可用。
  • 正在使用DHCP并需要修改GPIB-ENET/100的主机名称。
  • IP地址/主机名称列在GPIB-ENET/100旁显示一个感叹号(!),表示出现配置问题。请参考验证主机名称,查看解决该问题的帮助。
  • 希望添加或修改注释以帮助识别设备

如未在列表中看到GPIB-ENET/100或希望查找子网中新添加的设备,可刷新以太网设备列表。

如正在使用DHCP且无需修改GPIB-ENET/100主机名,或使用Ethernet Device Configuration工具结束,请退出工具。

修改网络设置

使用Ethernet Device Configuration工具修改网络设置前必须使GPIB-ENET/100处于网络配置模式。如PWR/RDY LED指示灯当前不是以橙色闪烁,请参考Enter Network Configuration Mode during Normal Operation

1. 查看GPIB-ENET/100属性。

当前主机名称已显示。主机名称关联一个带数值IP地址的名称。主机名称一栏为必填。

GPIB-ENET/100通过DHCP注册时尝试使用主机名称。大部分DHCP服务器都可注册主机名称和分配的IP地址。即使数值IP地址改变,仍然可使用主机名称与GPIB-ENET/100进行可靠的通信。

但某些DHCP服务器不会注册主机名称。使用DHCP时GPIB-ENET/100要求DNS注册。DHCP服务器不支持DNS注册时必须使用静态网络参数。

2. 选择自动获取IP地址(DHCP)使用以下IP设置

a. 如选择自动获取IP地址(DHCP),则无需输入任何网络参数(需要修改以太网设备主机名称时除外)。

b. 如选择使用以下IP设置,请输入主机IP地址、子网掩码、网关IP以及DNS服务器IP的静态IP参数

3. 可选择输入一个有助于识别每个设备的注释。

4. 确认修改并退出Ethernet Device Configuration工具。

GPIB-ENET/100将自动重启,使新配置生效。

静态IP参数

如DHCP不可用,则用户必须为GPIB-ENET/100提供几个重要的网络参数。

  • IP地址-网络上设备唯一的、计算机可识别的地址。IP地址通常由句点分隔的4组十进制数表示(例如,130.164.54.215)。

    详细信息请参考选择静态IP地址一节。

  • 子网掩码-一串帮助网络设备确定同一网络或不同网络是否存在其他设备的代码。
  • 网关IP-用作网关的设备IP地址,网关是两个网络之间的连接。所在的网络没有网关时请将该参数设为0.0.0.0。
  • DNS服务器-网络设备用于存储主机名称的IP地址并将主机名称解析为IP地址。所在的网络没有DNS服务器时请将该参数设为0.0.0.0。

选择静态IP地址

由网络管理员管理的网络

如向现有的以太网网络添加GPIB-ENET/100,需谨慎选择IP地址。联系网络管理员为GPIB-ENET/100获取合适的静态IP地址。同时要求网络管理员分配合适的子网掩码、网关以及DNS服务器地址。

没有网络管理员的网络

如组建的是个人小型以太网网络,可自己选择IP地址。IP地址格式由子网掩码决定。GPIB-ENET/100的子网掩码应该与使用的计算机子网掩码保持一致。如子网掩码是255.255.255.0,则网络上每个IP地址的前三位数必须相同。如子网掩码是255.255.0.0,则网络上的IP地址只需前两个数字匹配。

对于子网掩码,1~254之间的数字都可用于IP地址的最后一个数。0~255之间的数字可用于IP地址的第三个数,但子网掩码为255.255.255.0时,该数字必须与网络上的其他设备相同。

设置自己的个人网络时很可能没有网关或DNS服务器,此时可将这两个值设为0.0.0.0。

验证主机名称

Ethernet Device Configuration工具可自动验证每个启用DHCP设备的主机名称是否与分配IP地址的DNS项匹配。此验证过程在运行“NI以太网设备配置”或刷新设备列表时自动进行。如检测到网络设置问题将向用户提出警告。

请遵循下列步骤,修正主机名称的问题:

1. 定位存在问题的设备。可通过设备图标上是否带有感叹号(!)识别。

2. 查看设备的属性。设备属性显示解决验证错误的四个选择。选择最适合自己的一个选项。

  • 更改设备主机名称以匹配DNS项-该选项适用于用户准备接受DHCP服务器分配的主机名称,或用户无法联系网络管理员修改DNS项。
  • 使用静态网络参数而不是DHCP-该选项适用于无法使用DHCP服务器分配的主机名称。联系网络管理员获取有效的IP地址、子网和网关。该选项禁用设备上的DHCP。
  • 修改当前主机名称-该选项适用于将主机名称修改为其他名称,而不使用配置的主机名称或DHCP服务器分配的名称。请联系网络管理员获取有效的名称。
  • 保持当前主机名称-该选项适用于希望保留之前分配的主机名称的情况。如选择该选项,请联系网络管理员修改DNS项。

3. 确认网络参数设置。设备重启使新设置生效。

4. 设备重启后刷新设备列表,验证主机名称为有效的主机名称。

5. 结束使用Ethernet Device Configuration工具后退出。

GPIB配置

请参考下列视频教程或文档的说明完成配置:

在Windows (USB)中配置

在Windows (Ethernet/LXI)中配置

在Linux中配置

在Mac OS X中配置

NI-488驱动软件中包含MAX工具,可用于GPIB控制器。MAX提供一系列工具对连接的仪器进行搜索、与设备进行通信,使得GPIB仪器检测和控制更为方便。

访问开始»所有程序»National Instruments»Measurement & Automation可打开MAX。

图5. MAX主菜单

要确认GPIB设备是否正确连接,请展开“我的系统(My System)”下的“设备和接口(Devices and Interfaces)”子目录,并选择您的GPIB控制器。本教程以USB-GPIB-HS控制器为例。如使用的是PCI、串口或以太网控制器/转换器,名称可能有所不同。然后单击“扫描仪器(Scan for Instruments)”。

图6. 在MAX中扫描仪器

如GPIB设备符合SCPI规范,扫描完成后主窗口中将显示设备名称和地址。

图7. 找到GPIB设备

如设备未显示,请参考GPIB安装/配置疑难解答。还可参考知识库1UO68A5P: "Scan for Instruments" Fails in Measurement & Automation Explorer

MAX为GPIB仪器的VISA通信提供必要的资源。双击已识别的仪器(位于图7的主窗口底部)可访问仪器VISA属性(VISA Properties)。通过仪器VISA属性可修改设备的VISA资源名称,单击“与仪器通信(Communicate with Instrument)”(SCPI命令)或“打开VISA测试面板(Open VISA Test Panel)”(非SCPI命令)可与设备进行通信。

图8. 打开VISA属性选项卡

本范例中输入的VISA别名为TDS2024。为使用的仪器选择一个容易辨别的别名十分重要,对于包含众多仪器的大型系统而言尤其如此。

使用VISA Interactive Control工具确认通信

VISA Interactive Control (VISAIC)是一个包含在NI GPIB控制器产品中的标准软件工具。用户可在计算机中使用这个强大的开发和调试工具与GPIB设备进行交互式通信(读、写、串行轮询等)。使用VISAIC工具有助于加速应用程序开发,用户通过学习仪器自动化测量方法、发现GPIB问题和查明有故障的仪器可避免开发中遇到的障碍。对于Windows平台,VISAIC工具提供在线帮助文档,对NI-488可用的功能和NI-488.2程序、语法、错误代码及状态变量进行了详细说明,为解决问题提供调试信息。

请参考GPIB控制器随附的VISA帮助文件和NI-488.2帮助文件,了解VISAIC工具使用方法和范例函数的详细讨论。下列内容涉及VISAIC工具和GPIB的基础知识。

单击工具»»NI-VISA»VISA Interactive Control可打开VISAIC(见图9)。

图9. 打开VISAIC

快速确定GPIB地址

VISAIC初次运行时将自动查找系统中所有可用的资源,并在合适的资源类型下列出每个资源的仪器描述符。图10为VISAIC的打开窗口。

图10. VISA Interactive Control窗口

只有上电并连接到GPIB控制器的仪器才能被识别。如总线上有两台或两台以上仪器,除要识别地址的那台仪器外,请断开所有其他仪器。通过保持总线仅连接一个仪器并不断刷新(查看»刷新),可快速确定每个仪器的地址。还可通过Resource to Find(“查找资源”)栏问询每个仪器的识别信息(ID)字符串。问询ID的方法见下文。

建立仪器通信

确定了仪器的GPIB地址后,即可与仪器快速建立连接,检查能否正常收发信息。大部分仪器都符合488.2规范,因此可发送 *IDN?命令来查询其识别信息。仪器通常会返回生厂商名称、型号名以及生厂商用来追踪固件版本的字母和数字构成的字符。请按照下列步骤与位于地址4的仪器通信:

首先,在VISAIC中双击要进行通信的仪器(本例中为GPIB0 ::4::INSTR)。

打开仪器的VISA测试面板。通过测试面板,用户可设置仪器通信的属性和读写操作。

图11. VISA测试面板(viWrite)

打开仪器的VISA测试面板。通过测试面板,用户可设置仪器通信的属性和读写操作。

然后在viRead选项卡上选择100计数,表示期待响应的长度,然后单击Execute返回一个标识字符串。

仪器通信检查至此已完成。请重复上述步骤,检查连接的其他仪器通信是否正常。

图12. VISA测试面板(viRead)

仪器、线缆和电源故障简单排查法

很多情况下,用户需断开系统电源和仪器线缆对设备进行维护或修改系统配置。但工程师有时会忘记重新连上所有线缆或打开仪器的电源。同时,系统电源也可能因为各种原因中断或正在使用的仪器开始出现故障。VISAIC可以十分便捷地验证仪器是否在总线上正常运行。通过刷新(查看»刷新)便可检查某个特定仪器是否仍在分配的GPIB地址上侦听。如通信不正常,请检查线缆、电源是否接好、仪器运行是否正常。

如存在问题,用户将无法看到设备。此时用户需要检查电缆连线是否松动或断开、是否存在断电或仪器运行不正常。

上述功能和概念看似简单,但却是解决GPIB系统问题,保证其正常工作的重要工具。这些效率工具有助于用户更加专注于测试应用的开发,而不必总是排查不确定的问题或在建立仪器通信上花费时间。

完成上述操作后,用户需要一种从交互模式切换为编程模式的快速方法,无需繁杂的转换过程便可立即开始编写测试。实现这一目的的最佳方式就是使用仪器驱动程序。

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