随着VISA( Virtual Instruments Software Architecture，VISA ) 的出现，使得一套仪器控制程序适用于种硬件接口成为可能，通过调用相同的VISA库函数并配置不同的设备参数，就可以编写控制各种 I/O 接口仪器的通用程序。 通过VISA用户能与大多数仪器总线连接，包括GPIB、USB、串口等等，无论底层是何种硬件接口，用户只需要面对统一的编程接口—VISA。所以今天来学习如何利用VISA进行串口通信。
串口
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus 或者 USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成： （1）地线 （2）发送 （3）接收 由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。 串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。 对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配：
a.波特率 这是一个衡量通信速度的参数。他表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800HZ。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800HZ。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。
b.数据位 这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0-127（7位）。扩展的ASCII码是0-255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c.停止位 用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
d.奇偶校验位 在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。
LabVIEW中的串口
串口VI介绍 LabVIEW的串口通讯VI位于Instrument I/O Platte的Serial中，包括：
VISA函数 NI驱动程序下载——VISA函数 VISA 函数在函数面板的仪器I/O → 串口子面板中，通过串口子面板中的这些 VISA 函数可以与GPIB、USB、串口等中的任何一种总线通信。 用 LabVIEW 来写串口驱动控制仪器，只需要下图的几个函数即可。事实上，真的只需要下面几个函数：
一般的串口控制结构是：配置（打开）串口、读写串口、关闭串口，接下来我们依次来学习这三个步骤。
1.1 配置（打开）串口
配置串口是进入串口通讯的门槛，只有配置成功了，才能进行正确的通讯。首先我们看下 VISA 配置串口函数：
这里有个小技巧，配置串口时最好是在对应的参数端口那里，右键，新建常量或者输入控件，然后再在新建出来的常量或者输入控件上面修改。因为，新建出来的数据类型，肯定是对的。接下来解释下主要的输入参数：
（1） 启用终止符： 目的是使串行设备做好识别终止符的准备，默认值为TRUE， VI_ATTR_ASRL_END_IN属性设置为识别终止符；如值为FALSE，VI_ATTR_ASRL_END_IN属性设置为0（无）且串行设备不识别终止符。
（2）终止符：通过调用终止读取操作。从串行设备读取终止符后读取操作终止。 0xA是换行符( \n )的十六进制表示。消息字符串的终止符由回车( \r )改为0xD。 终止符的设置如下所示：
（3） 超时：指定读/写操作的时间，以毫秒为单位。 默认值为10000ms，即10s。如果你设置了超时，等待超时时间到了，程序就不执行了，错误输出会输出错。
（4）VISA资源名称：指定要打开的资源。VISA资源名称控件也可指定会话句柄和类。
（5）波特率是传输速率。 默认值为9600。
（6） 数据位是输入数据的位数。 数据位的值介于5和8之间。默认值为8。 （7）奇偶指定要传输或接收的每一帧使用的奇偶校验。
1.2 VISA读取
首先看下 VISA 读取帮助：
左边输入有个 VISA 字节总数，你必须指定你要读的字节数。那么问题来了，这个字节数怎么确定呢？
一般读取串口的通信程序都如上图所示， VISA 读取函数 的 “读取字节数” 这个输入端口设置十分关键。由于在串口通信中，如果指定读取 100 个串口缓冲区的字节数，如果当前缓冲区的数据量不足 100 个时，程序会一直停在 VISA 读取 这个节点上，如果在超时的时间（默认是 10 秒）内还没有凑足 100 个数据的话，程序就会报 “Time out” 的错误，如果超时时间设置得太长，有可能导致程序很长时间停止在 VISA 读取 这个节点上。 因此， 我们常采用上面的解决的办法：使用 “Bytes at Port” 这个串口的属性节点，在仪器I/O子面板下，如下图：
也可以在 VISA 资源线上右键 >> 创建 >> Instr类的属性 >> Serial Settings >> Number of Bytes at Serial Port，如下图所示：
这个属性节点读取当前串口缓冲区有字节数，然后将它的输出连接到 VISA 读取 的 “读取字节数” 这个输入端上即可，这样当前缓冲区中有多少个字节就读回多少个，不会有任何等待。 目前串口的应用大致有两种类型：一种是仪器控制类型的，一般是上位机发送一个指令，然后下位机作出响应，返回数据给上位机，上位机再读取出来，完成一次通信，即一问一答；另一类是被动接收形的，即下位机会一直发送数据上来。
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