用Labwindows/CVI实现基于C/S模式的网络化虚拟测试系统

摘 要：本文分析了基于C/S模式的网络化虚拟仪器测试系统的框架；简单介绍了DateSocket技术——DataSocket Server和DataSocket API；给出了在Labwindows/CVI下实现C/S模式的网络化虚拟仪器测试系统的方法和实例。
关键词：C/S模式；虚拟仪器；Labwindows/CVI；DataSocket

基于C/S模式的网络化虚拟仪器测试系统框架
---随着网络技术的引入，虚拟仪器技术渐渐向网络化方向发展，很多测试任务也提出了远程测试的要求。于是，网络化的虚拟仪器成了虚拟仪器技术的一个发展方向。
---Labwindows/CVI是NI公司开发的Measurement studio软件组中的一员，它以标准C语言为基准，提供了丰富的库函数，包括数据采集、仪器控制、网络通信等。在最新的Labwindows/CVI 7.0中又增加了许多功能。本文讨论在Labwindows/CVI下的基于C/S（Client/Server）模式的网络化虚拟仪器测试系统的具体框架，并给出了基本的实现方法和实例，这里主要介绍NI公司的DataSocket技术。
1.DataSocket技术简介
---DataSocket是基于NI公司推出的一项基于TCP/IP标准的新技术。DataSocket面向测量和网上实时高速数据交流，可用于一个计算机内或网络中多个应用程序之间的数据交换。虽然目前已经有TCP/IP、DDE等多种用于两个应用程序之间共享数据的技术，但这些技术都不是用于实时数据（Live Data）传输的。只有DataSocket是一项在测量和自动化应用中用于共享和发布实时数据的技术。DataSocket技术是一种简单易用的网络数据通信技术，它封装了TCP/IP编程细节（如选择端口号、定义协议、创建连接、字节流处理、错误处理等），使测试工程师不用了解底层的网络编程技术，就可以方便的搭建网络化虚拟仪器测试系统。如一个大学实验室用一台计算机采集实验设备数据，而同时有多个学生可以在自己的工作站上实时数据分析。DataSocket由DataSocket API和DataSocket Server两大部分组成。DataSocket API提供了多种环境下（如VB、CVI、LV）的编程接口技术，而DataSocket Server是一个网络数据管理软件，只需对数据项和访问组做有关设置，无须任何编程。
2.Labwindows/CVI下基于C/S模式网络化虚拟仪器的测试系统框架
---图1是基于C/S模式的网络化虚拟仪器测试系统框架示意图。
---在图中，数据采集站使用DataSocket API向DataSocket Server写数据，客户站使用DataSocket API向DataSocket Server读数据。数据采集站和DataSocket Server可以运行在一台计算机上，但DataSocket Server最好还是单独运行在一台机器上，这样可以提高测试系统的性能和安全。客户站和数据采集站应用程序可以用VB、LabVIEW和Labwindows/CVI等软件编写。

具体实现方法结绍
1.DataSocket Server的运行
---由图1可以看出，DataSocket Server是整个网络化测试系统的核心。运行界面如图2a所示，其中，“301-ke1yvhwjvjf”为机器名称，可以在Windows的“控制面板”的‘网络’项中进行设置。另外还显示了连接的过程数目和已传递的包的数目等。
2.DataSocket管理器与服务器
---（1） DataSocket管理器
---在安装了Labwindows/CVI后，其安装目录下会生成一个DataSocket子目录。当打开子目录后，可以看到其中有两个文件名：cwdssmgr与cwdss。
---双击“cwdssmgr”，出现DataSocket Manager对话框，如图2b所示。
---主要参数设置如下。
---1）Server Setting
---Maxconnection：最多可以连接的客户端数。最多可以连接1000个客户端。
---MaxItems：能够显示的测试参量数。最多可以显示1000个测试参量。
---2）Permission GroUPS
---DefaultReaders默认的客户（Host）端测控装置的网络名。设置默认客户端来进一步明确相互通信的对象，否则表示和所有的客户端都进行通信连接。
---3）Predefined Data Items
---用来设置DataSocket服务器欲显示的测试数据的类型。
---（2）DataSocket服务器
---双击“cwdss”,出现“DataSocket Server”对话框，如图2c所示。
---主要参数设置如下。
---Processed connected：显示和DataSocket服务器连接的客户端的实际数目。
---PACkets Sent：显示传输的数据包的数目。
---Packets Sent：显示接受的数据包的数目。

应用实例
---在这里，基于C/S模式，采用DataSocket技术设计一个网络化虚拟正弦波发生器。服务器端有一个正弦波发生器的服务器端应用程序，而底层的客户端有一系列正弦波发生器的客户端程序，实验结果如下。
---图3a为服务器端应用程序，图3b为客户端应用程序。实验结果表明，该仪器很好的实现了在服务器端产生一个正弦波信号，并写入服务器；客户端从服务器读取数据，并重构正弦波发生器。

结论
---随着网络技术的引入，虚拟仪器技术渐渐向网络化的方向发展，给虚拟仪器带来了新的活力。许多大学实验室也正在向虚拟网络仪器这一方面发展，这不仅拓宽了虚拟仪器的应用范围，而且节省了大量资源。

参考文献
1 杨乐平，李海涛. 虚拟仪器技术概论. 电子工业出版社
2 刘君华. 基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计. 电子工业出版社