Paramètres incontournables pour la connexion d'instruments et la création de solutions à long terme

La solution au développement d’applications de contrôle d’instruments à long terme réside dans des logiciels et matériels évolutifs qui permettent la connexion de votre application à n’importe quel instrument de façon transparente et offrent des fonctionnalités dédiées à l’analyse et à la présentation des données avancées. Le choix d’un instrument ne devrait pas limiter ni déterminer celui du logiciel, et le choix du logiciel ne devrait pas limiter celui de l’instrument. Les deux décisions, concernant l'instrument et le logiciel, devraient être indépendantes l’une de l’autre, permettant ainsi à l’utilisateur de choisir le meilleur instrument et l’environnement logiciel le plus avantageux pour son application. Pour obtenir un contrôle d’instrument aisé et une bonne connectivité, il faut : •un logiciel standard permettant de se connecter aux instruments de façon transparente •toute une variété d’options de connectivité matérielle •un éventail complet de drivers d’instruments Ce white paper détaille les options standards capables d’offrir ces avantages tout en aidant l’utilisateur à choisir les solutions logicielles et matérielles adaptées à son application.

Caractéristiques clefs des logiciels de contrôle d’instruments

Différents paramètres sont à prendre en compte lors de l’évaluation d’un outil logiciel dédié au développement d’applications. Prendre la bonne décision concernant l’environnement de développement contribue au succès d'un projet en fournissant les outils nécessaires au développement plus rapide de produits de meilleure qualité.

Caractéristiques clefs des logiciels de contrôle d’instruments

1) Environnement de développement d’applications complet comparé à un exécutable doté de fonctionnalités limitées

2) Fonctions de connectivité d’instruments intégrées

3) Capacités d’analyse et de présentation

1) Environnement de développement d’applications complet comparé à un exécutable doté de fonctionnalités limitées
Il apporte la souplesse et la puissance nécessaires pour personnaliser une application et simplifier les connexions avec le matériel. Cette flexibilité, combinée à des outils spécifiques pour la mesure et l’automatisation, constitue les fondements de l’instrumentation virtuelle. L’instrumentation virtuelle représente une évolution fondamentale des systèmes d'instrumentation traditionnels, basés sur le matériel et les logiciels prédéfinis, vers des systèmes flexibles, basés sur les logiciels de mesure et d’automatisation, qui exploitent la puissance de calcul, la productivité, l'affichage et les capacités de connexion des stations de travail et des PC. Bien que la technologie du PC et des circuits intégrés ait connu des avancées significatives, c’est véritablement le logiciel qui permet de tirer parti du matériel pour créer des instruments virtuels puissants, innovants et économiques. Ces instruments virtuels permettent aux ingénieurs et scientifiques de construire des systèmes de mesure et d'automatisation qui répondent parfaitement à leurs besoins (définis par l'utilisateur) au lieu d'être limités par les instruments traditionnels aux fonctions figées et par un exécutable logiciel aux fonctionnalités restreintes (définis par le fournisseur).

2) Fonctions de connectivité d’instruments intégrées
L’un des paramètres à prendre en compte pour la réussite d’un projet est la présence de fonctions permettant de connecter des instruments.Afin de respecter les échéances astreignantes de ses projets, l'utilisateur a besoin d'un logiciel capable de prendre en charge une partie du travail à sa place. Les fonctions intégrées permettant de connecter des instruments contribuent à réduire notablement le temps de développement. Il est beaucoup plus simple, en effet, d’appeler une commande de requête native afin de communiquer avec un instrument que de déclarer la fonction via une commande d’importation de DLL, puis de demander au compilateur de convertir les paramètres, de transférer le contrôle, d’envoyer une exception à la routine appelante et, enfin, d’appeler la commande de requête.

3) Capacités d’analyse et de présentation
Il convient, en dernier lieu, de s’assurer que le logiciel comporte de solides capacités d’analyse et de présentation.Une fois les données acquises à partir de l’instrument, l’utilisateur a besoin de fonctions et d’algorithmes puissants spécialement conçus pour l’analyse de mesure et de traitement du signal. Si le package logiciel retenu n’intègre pas de fonctions d’analyse de mesure, il est nécessaire d’écrire ses propres algorithmes pour transformer les données brutes en informations exploitables. Avec les fonctions logicielles appropriées, il est possible d’extraire des informations à partir de données et de mesures acquises, de générer, modifier, traiter et analyser des signaux, ou encore d'ajouter de l'intelligence ainsi que des fonctions de prise de décision aux applications. Il est aussi possible d'effectuer des analyses en ligne et hors ligne et ensuite de présenter les informations à travers une interface utilisateur professionnelle conçue pour les données de mesure ou pour les systèmes de gestion de données. 

Découvrons à présent comment ces trois caractéristiques sont présentées dans les environnements de développement standards : NI LabVIEW, NI LabWindows/CVI et Microsoft Visual Studio.

LabVIEW
LabVIEW est un environnement de développement graphique complet. Il s’agit d’un environnement interactif et ouvert pour le prototypage rapide et le développement d’applications, de la mesure et l’automatisation à l’embarqué temps réel, en passant par la conception matérielle. LabVIEW offre tous les avantages des environnements de développement traditionnels ainsi que des capacités révolutionnaires de développement rapide grâce à la programmation graphique. Avec LabVIEW, l’utilisateur peut concevoir des instruments virtuels personnalisés en créant une interface utilisateur graphique qui permet :
· d’exécuter le programme d’instrumentation
· de contrôler le matériel sélectionné
· d’analyser les données acquises
· d’afficher les résultats.
Il est possible de personnaliser les faces-avant à l’aide de boutons rotatifs, de boutons-poussoirs, de cadrans et de graphes pour émuler les panneaux de contrôle des instruments traditionnels, créer des panneaux de tests personnalisés ou représenter visuellement le contrôle et le fonctionnement des processus. La similitude entre les organigrammes standards et la programmation graphique de LabVIEW raccourcit la durée de l’apprentissage par rapport à des langages textuels traditionnels.

Figure n°1. Interface utilisateur et diagramme de programmation graphique LabVIEW

L’utilisateur détermine le comportement des instruments virtuels en reliant des icônes entre elles pour créer des diagrammes, comme en ont l’habitude les ingénieurs et les scientifiques. Avec la programmation graphique, il est possible de développer des systèmes plus rapidement qu’avec les langages de programmation traditionnels, tout en conservant la puissance et la souplesse nécessaires à la création d'une variété d'applications.

 

Logiciel	Environnement de développement d’applications complet	Fonctions de connectivité d’instruments intégrées	Capacités d’analyse et de présentation intégrées
LabVIEW	Oui	Oui	Oui

LabWindows/CVI
LabWindows/CVI est également un environnement de développement complet, qui s’appuie sur le C ANSI et non sur la programmation graphique. Comme LabVIEW, LabWindows/CVI offre la souplesse d’un environnement spécifique à la mesure et à l’automatisation. Ce logiciel rationalise le développement en C ANSI grâce à des assistants de configuration matériels, des outils de mise au point complets et une exécution interactive pour lancer des fonctions pendant la conception. Des bibliothèques de mesure intégrées permettent de développer rapidement des applications d’instrumentation complexes, des fonctions d’analyse et des contrôles d’interfaces utilisateur.

 

Logiciel	Environnement de développement d’applications complet	Fonctions de connectivité d’instruments intégrées	Capacités d’analyse et de présentation intégrées
LabWindows/CVI	Oui	Oui	Oui

Microsoft Visual Studio
Microsoft Visual Studio, qui comprend Visual C# .NET, Visual Basic .NET, Visual Basic 6.0 et Visual C++, est lui aussi un environnement de développement complet. Toutefois, contrairement à LabVIEW et LabWindows/CVI, l’environnement Microsoft Visual Studio est un outil d’usage général qui n’est pas conçu ni optimisé pour le développement d’applications de mesure et d’automatisation. Par conséquent, il n’intègre pas d’outils pour les tâches de mesure et d’automatisation, comme le contrôle d’instruments ou encore l’analyse et la présentation des données de mesure. C’est là qu’interviennent les outils complémentaires présents dans NI Measurement Studio. Measurement Studio s’appuie sur l’environnement de développement Visual Studio et intègre des interfaces de contrôle d’instruments natives, des routines d’analyse avancée et des contrôles d’interfaces utilisateur natifs spécialement conçus pour afficher les données de mesure.

Logiciel	Environnement de développement d’applications complet	Fonctions de connectivité d’instruments intégrées	Capacités d’analyse et de présentation intégrées
Visual Studio	Oui	Non	Non
Visual Studio avec Measurement Studio	Oui	Oui	Oui

Une fois que l’utilisateur a sélectionné l’environnement logiciel approprié, il doit ensuite déterminer le bus d’E/S et la connectivité d’E/S les mieux adaptés à ses mesures.

Éventail de matériels

Il existe plusieurs options matérielles pour le contrôle et la communication avec les instruments. Par le passé, la plupart des utilisateurs contrôlaient leurs instruments via des bus éprouvés, à savoir les bus GPIB et série (RS-232). Toutefois, un certain nombre de bus issus des ordinateurs tels que l’Ethernet et l’USB font à présent leur apparition dans le secteur du test et de la mesure. La combinaison d’instruments traditionnels basés sur des bus de communication GPIB ou série et des tout derniers instruments qui s'appuient sur des interfaces Ethernet et USB se traduit par des systèmes communément appelés systèmes de test d’E/S mixtes. Le logiciel joue un rôle important dans le développement et la maintenance efficaces des systèmes d'E/S mixtes. L’utilisateur a besoin d’outils logiciels capables de supporter toute une variété de protocoles de bus en plus de solutions matérielles évolutives telles que les options énumérées ci-dessous.

GPIB
Pendant de nombreuses années, le bus GPIB (General Purpose Interface Bus) a été l'une des interfaces d'E/S les plus répandues au niveau des instruments.Le GPIB a été spécialement conçu pour les applications de contrôle d’instruments. Les spécifications IEEE 488 qui normalisent ce bus définissent ses spécifications électriques, mécaniques et fonctionnelles, tout en établissant ses règles de communication logicielle élémentaires. Le GPIB est une interface de communication parallèle 8 bits numérique, capable d’atteindre des transferts de données jusqu’à 8 Mo/s, tout en supportant la connexion de 14 instruments en plus d’un contrôleur de système. Le GPIB fournit des connecteurs blindés robustes conçus pour des environnements industriels difficiles.
Le matériel GPIB de NI est livré avec le driver NI-488.2 qui comprend des interfaces natives pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++. En outre, il est possible de communiquer avec les matériels GPIB via l’architecture VISA (Virtual Instrumentation Software Architecture). VISA est une architecture standard définie à l’origine par l’Alliance VXIplug&play Systems, fondée en 1993, dans le but de fournir une base commune au développement, à la distribution et à l'interopérabilité des composants de systèmes logiciels multifournisseurs de haut niveau (notamment le support des interfaces GPIB, VXI, PXI, VME, série et/ou USB). VISA offre des interfaces natives pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++.

Série (RS-232)
Le RS-232 est une spécification pour la communication série, très répandue au sein des instruments utilisés pour l’analyse et dans le domaine scientifique. Il est aussi couramment utilisé pour contrôler des modems et des imprimantes. Contrairement au GPIB, l’interface RS-232 permet de connecter et de contrôler un seul matériel à la fois. Le RS-232 est aussi une interface relativement lente, avec des vitesses de transfert de données habituellement inférieures à 20 Ko/s.
Les matériels série de NI sont livrés avec le driver NI-Serial. L’utilisateur accède au driver NI-Serial via l’API série de Windows ou l’API NI-VISA avec des interfaces natives pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++.

Ethernet
Récemment, les fournisseurs d’instruments ont commencé à présenter l’Ethernet comme une interface de communication alternative pour les instruments traditionnels.Bien que nouveau dans les applications de contrôle d’instruments, l’Ethernet est une technologie éprouvée, largement utilisée pour les systèmes de mesure. Parmi les avantages offerts par l’Ethernet pour les applications de contrôle d’instruments, citons le contrôle déporté des instruments, le partage entre plusieurs utilisateurs situés à des endroits différents ainsi qu'une intégration et une publication des données facilitées. La plupart des réseaux Ethernet actuels peuvent transférer des données à 10 Mbits/s, 100 Mbits/s ou même 1 Gbits/s avec le nouveau standard Gigabit Ethernet. Cependant, il s’agit des vitesses de transfert maximales théoriques et les applications risquent de ne pas atteindre les mêmes performances. En outre, les transferts de données via Ethernet ne sont pas déterministes et des mesures de sécurité supplémentaires, telles que les pare-feux, doivent être prises afin de garantir l'intégrité des données.
Il est possible de contrôler et de communiquer avec les instruments Ethernet par le biais de l’interface VISA native pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++.

USB
Le bus série universel (USB) a été conçu au départ pour brancher des périphériques au PC, tels que les claviers et les souris. L’USB est un bus Plug and Play. Il supporte jusqu’à 127 matériels sur un seul port et a un débit maximum théorique de 480 Mbits/s (Hi-speed USB défini par la spécification USB 2.0). Étant donné que les ports USB sont disponibles de manière standard sur les PC actuels, l’USB est considéré comme une évolution naturelle de la technologie du port série conventionnel. Toutefois, certaines caractéristiques du bus risquent de ternir son attrait. Mentionnons, par exemple, le fait que les câbles ne sont pas calibrés de manière industrielle, sont sensibles au bruit et peuvent accidentellement se détacher ou encore le fait que la distance maximale entre le contrôleur et le matériel est de 30 m.
Il est possible de contrôler et de communiquer avec les instruments USB par le biais de l’interface VISA native pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++.

FireWire
Le FireWire, ou IEEE 1394, est un bus série haute performance développé à l’origine par Apple Computer au début des années 1990. Le standard de base gère des débits jusqu'à 400 Mbits/s. L’IEEE 1394 Trade Association est en train de revoir ses spécifications pour faire passer cette vitesse de transfert à 3,2 Gbits/s. Si la distance entre les matériels et la prise du bus ne doit pas excéder 4,5 m pour respecter les spécifications, on peut cascader jusqu’à 16 matériels sur un maximum de 72 m. L’IEEE 1394 est cependant loin d’être la solution idéale pour les applications de test et mesure.Par exemple, les câbles 1394 ne sont pas calibrés de manière industrielle ; de plus, le mode isochrone permet à ce bus de garantir la bande passante mais il ne peut pas assurer qu’aucune donnée ne sera perdue ; enfin, le test des applications montre que les transferts des données 1394 sont inférieurs à leurs valeurs théoriques.
Il est possible de contrôler et de communiquer avec les instruments basés sur le 1394 via les drivers livrés avec le matériel 1394, en interfaçant la DLL fournie par le fabricant à votre environnement de développement logiciel, y compris LabVIEW ou LabWindows/CVI.

Sans fil
L’Ethernet sans fil (IEEE 802.11) est un autre standard émergent pour les bus d’E/S susceptible d’être exploité dans les applications de contrôle d’instruments.S’il permet des vitesses de transfert inférieures à l’Ethernet standard et subit les mêmes difficultés de sécurité, il offre la commodité du contrôle déporté tout en dispensant du câblage. Bluetooth est un autre choix possible parmi les bus sans fil mais il ne sera pas traité ici.
Il est possible de contrôler et de communiquer avec les instruments IEEE 802.11 via les drivers livrés avec le matériel IEEE 802.11, en interfaçant la DLL fournie par le fabricant à votre environnement de développement logiciel, y compris LabVIEW ou LabWindows/CVI.

Ponts entre bus
Bien que les bus mentionnés jusqu’ici puissent offrir certains avantages pour la communication avec les instruments, ils présentent tous des inconvénients énumérés plus haut et rien n’indique clairement si l’un ces bus sera adopté aussi largement que le GPIB.Par conséquent, les fabricants d’instruments ont tardé à intégrer ces bus à leurs produits. Une alternative viable à la communication via les bus natifs passe par l’utilisation des ponts disponibles sur le marché. Ces ponts permettent de convertir un type de bus en un autre type (par exemple convertir l'USB ou l’Ethernet en GPIB ou série).

Ces convertisseurs de bus offrent des avantages majeurs pour le contrôle d'instruments. Ils permettent à l’utilisateur de profiter de certaines capacités avancées de ces nouveaux bus sur son PC tout en préservant son investissement en matière de programmes. Les ponts doivent être indépendants du logiciel pour permettre d’utiliser – sans les modifier – des applications écrites pour des cartes enfichables du même bus. Par exemple, le code de l’application doit rester le même, qu’on utilise un convertisseur USB vers GPIB ou une carte GPIB.
Il est possible de contrôler et de communiquer avec les ponts entre bus par le biais de l’API NI-VISA ou de l’interface NI-488.2 native pour LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++.

Logiciels d’E/S de bus
Les ponts entre bus contribuent à faciliter l’utilisation des nouveaux bus. Cependant, le futur laisse espérer des systèmes de test qui intègrent des bus éprouvés, certains des bus mentionnés précédemment, ainsi que d'autres susceptibles d’entrer en jeu à l’avenir. La clef de l’intégration transparente de tous ces bus dans un système unique passe par l’utilisation d’architectures logicielles adéquates et d’environnements logiciels puissants.

Voir aussi :
NI-GPIB
Contrôle d'instruments

À quoi servent les drivers d'instruments ?

Il existe différentes façons de contrôler des instruments : l’utilisateur peut soit utiliser un driver d’instrument, soit contrôler l’instrument par le biais de commandes d’E/S directes (voir figure n°2).

 

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Figure n°2. Drivers d’instruments et outils d’E/S directs interactifs pour le contrôle d’instruments

De manière générale, NI recommande l’utilisation d’un driver d’instrument, s’il en existe un, en raison du gain de temps évident qu’il permet de réaliser. NI a reconnu très tôt l’importance des drivers d’instruments et, en 1990, a créé le désormais incontournable réseau de drivers d’instruments appelé NI Instrument Driver Network (ni.com/idnet). Cette ressource en ligne fournit actuellement plus de 2 200 drivers d’instruments provenant de plus de 150 fournisseurs d’instruments différents.
Un driver d’instrument est un VI, une bibliothèque ou une classe contenant des fonctions de haut niveau qui permettent de contrôler un instrument ou une famille d’instruments spécifiques. Si vous ne trouvez pas de driver d’instrument pour un instrument spécifique ou si vous n’avez pas besoin d’un driver d’instrument, les logiciels NI proposent également plusieurs outils interactifs qui facilitent le contrôle et la communication avec les E/S directes.
L’utilisateur n’utilisera pas de driver d’instrument dans les cas de figure suivants :
• il a besoin d’envoyer uniquement un petit nombre de commandes à son instrument.
• il n’existe aucun driver d’instrument.
• il n’a pas besoin de distribuer un ensemble de commandes d’instruments à d’autres développeurs.

Voir aussi :
Instrument Driver Network

Drivers d'instruments

Les drivers d’instruments sont la clef d’un développement rapide des applications de test et mesure. En fournissant des classes, des bibliothèques et des VIs modulaires et de haut niveau pour faciliter la programmation, ils dispensent l'utilisateur de l’apprentissage de protocoles de programmation complexes. Un driver d’instrument est un ensemble de routines logicielles qui correspondent à une opération de programmation, telle que la configuration, la lecture, l'écriture et le déclenchement de l'instrument.

National Instruments propose des drivers pour un large éventail d’instruments ; ils sont écrits en LabVIEW, en LabWindows/CVI et utilisent l’API VISA (Virtual Instrumentation Software Architecture) pour le contrôle d’instruments.

Figure n°3. Un large éventail de drivers d’instruments fournissent différents niveaux de fonctionnalités et de complexité.

Les utilisateurs ayant des besoins différents pour les applications de test, il existe deux types de drivers d’instruments afin de satisfaire toutes les exigences : les drivers Plug&Play et les drivers IVI.

Voir aussi :
Instrument Driver Network

Plug and Play

Les drivers d’instruments Plug&Play simplifient le contrôle et la communication avec un instrument grâce à un modèle de programmation simple et standard pour tous les drivers. Ils fournissent le code source natif pour LabVIEW et LabWindows/CVI.

Drivers LabVIEW Plug&Play 

Un driver d'instrument LabVIEW Plug&Play est un jeu de VIs utilisés pour le contrôle et la communication avec un instrument programmable. Chaque routine correspond à une opération de programmation, telle que la configuration, la lecture, l'écriture et le déclenchement de l'instrument. Les drivers d'instruments LabVIEW Plug&Play répondent aux exigences et recommandations en termes de style de programmation, traitement des erreurs, faces-avant, diagrammes, icônes et aide en ligne. Comme les drivers LabVIEW Plug&Play conservent une architecture et une interface communes, l’utilisateur peut rapidement et facilement se connecter à ses instruments et communiquer avec eux avec très peu, voire aucun développement de code. Par ailleurs, grâce au modèle de programmation standard des drivers d’instruments LabVIEW Plug&Play, il peut facilement ajouter des instruments à son système de test sans devoir apprendre de nouveaux protocoles de communication.

En outre, les drivers d’instruments LabVIEW qui satisfont les exigences et les recommandations de National Instruments ne s’appuient pas sur des technologies en constante évolution telles que les technologies de Microsoft. Ces drivers d’instruments sont au contraire des solutions à long terme qui assurent plus d’une décennie de compatibilité. Grâce à eux, il est possible d’utiliser un driver d’instrument écrit en 1992 dans une application de test actuelle avec peu, voire aucune modification de code.

Drivers LabWindows/CVI Plug&Play  

Un driver d'instrument LabWindows/CVI Plug&Play est un jeu de routines logicielles en C ANSI utilisées pour le contrôle et la communication avec un instrument programmable. Chaque routine correspond à une opération de programmation, telle que la configuration, la lecture, l'écriture et le déclenchement de l'instrument. Les drivers d'instruments LabWindows/CVI Plug&Play répondent aux exigences et recommandations en termes de style de programmation, traitement des erreurs, panneaux de fonctions, arborescences de fonctions et fichiers d'aide. Comme les drivers LabWindows/CVI Plug&Play conservent une architecture et une interface communes, l’utilisateur peut rapidement et facilement se connecter à ses instruments et communiquer avec eux avec très peu de code à développer. Par ailleurs, grâce au modèle de programmation standard des drivers d’instruments LabWindows/CVI Plug&Play, il peut facilement ajouter des instruments à son système de test sans devoir apprendre de nouveaux protocoles de communication. Comme pour les drivers LabVIEW, les drivers d’instruments LabWindows/CVI Plug&Play assurent une compatibilité à long terme.

Instruments Virtuels Interchangeables (IVI)

Les drivers IVI (Interchangeable Virtual Instruments) sont des drivers d’instruments plus élaborés qui présentent une souplesse et des performances accrues pour des applications de test plus complexes qui nécessitent l’interchangeabilité, le cache d’état ou la simulation des instruments. Les drivers IVI reposent sur des standards développés par la Fondation IVI. La Fondation IVI (Interchangeable Virtual Instruments) a été créée pour élaborer un standard de drivers d’instruments qui, tout en s’appuyant sur les standards VXIplug&play, offre des caractéristiques telles que l’interchangeabilité des instruments, la simulation, le cache d’état et la sécurité multithread. La Fondation IVI est composée de sociétés utilisatrices telles que Boeing, d’intégrateurs tels que BAE Systems et de fournisseurs d’instruments et de logiciels tels que National Instruments, Agilent Technologies et Tektronix. La fondation a été créée en 1998, constituée en société en mars 2001 et 27 sociétés en sont des membres actifs. Parmi les fonctionnalités des drivers IVI, citons le cache d'état et le multithreading pour offrir de meilleures performances, la simulation pour accroître la productivité, et l'interchangeabilité des instruments pour optimiser la réutilisation des logiciels entre des types d’instruments similaires.

Les drivers IVI de National Instruments améliorent considérablement les performances en intégrant un moteur de cache d'état puissant qui envoie à l'instrument uniquement les commandes nécessaires pour changer son état de manière incrémentielle.

La Fondation IVI définit deux architectures pour drivers IVI, l’une basée sur le C ANSI et l’autre sur la technologie COM (Component Object Model) de Microsoft. Les deux architectures sont conçues pour coexister et sont parfaitement compatibles. Les drivers IVI-C et IVI-COM peuvent être utilisés dans la même application.

Bien que les technologies qui sous-tendent IVI-C et IVI-COM soient différentes, la technologie de mise en œuvre en elle-même ne doit pas être votre principale préoccupation. Concentrez-vous au contraire sur ces deux éléments clefs : 1) la longévité de l’architecture sur laquelle s’appuie le driver d’instrument et 2) la facilité d’utilisation  des drivers d’instruments dans votre environnement de développement d’applications.

Longévité architecturelle
La question de la longévité architecturelle est particulièrement importante pour les utilisateurs de drivers IVI. L’interchangeabilité est l’un des atouts majeurs d’IVI et l’un des principaux objectifs de l’interchangeabilité est de faciliter le remplacement des instruments dans les systèmes censés durer 10 à 20 ans. Le fait d’avoir une API commune aux drivers d’instruments ne suffit pas si l’architecture sur laquelle ces drivers s’appuient change tous les deux ou trois ans.

C’est la raison pour laquelle National Instruments a choisi d’adhérer à l’architecture IVI-C. Le C ANSI est un standard établi depuis longtemps, qui est disponible sur toutes les plates-formes et qui est censé perdurer. À l’inverse, COM n’est pas disponible sur toutes les plates-formes a déjà été supplanté par .NET, introduit par Microsoft en 2002.

Facilité d’utilisation
L’une des principales motivations derrière les drivers IVI-COM est le désir de développer un driver qui fonctionne automatiquement dans tous les environnements de développement. Malheureusement cela se fait aux dépens de la facilité d’utilisation. Les drivers IVI-COM présentent un style d’interface optimal uniquement sous Microsoft Visual Basic 6.0, qui a été remplacé par Microsoft Visual Basic .NET.

Dans l’absolu, les drivers d’instruments devraient offrir une interface optimale pour tous les environnements de développement dans lesquels ils sont utilisés. Par exemple, les drivers d’instruments devraient se présenter sous la forme d’un jeu de VIs LabVIEW lorsqu’ils sont utilisés dans LabVIEW, d’un ensemble de classes C++ lorsqu'ils sont utilisés dans Microsoft Visual C++ et d'un ensemble de classes .NET lorsqu'ils sont utilisés dans Microsoft Visual Basic .NET et Visual C#.

National instruments suit ce modèle dans la mise en œuvre des drivers IVI. Notre objectif est de fournir un support natif pour les environnements de développement NI LabVIEW et LabWindows/CVI. Nous supportons également les autres environnements lorsqu’ils deviennent populaires. Nos drivers IVI-C sont livrés avec des interfaces C ANSI, des panneaux de fonctions LabWindows/CVI et des classes de VIs LabVIEW. Pour des matériels basés messages, nous intégrons le code source en C ANSI avec le driver. Nous fournissons également des classes C++ destinées aux drivers IVI pour les utilisateurs de Measurement Studio. Dans le futur, nous prévoyons également de fournir des classes .NET assembly pour nos drivers IVI. Puisque Visual Basic 6.0 devient obsolète du fait de l’adoption grandissante de Visual Basic .NET, National Instruments ne projette pas de développer des classes COM pour ses drivers IVI-C.

Si l’utilisateur a besoin d’interchangeabilité et de simulation dans ses applications de test, les drivers IVI constituent un outil robuste capable de réduire notablement les temps de développement et les coûts de maintenance.

Pour la construction d’un système de test interchangeable à l’épreuve du temps, les drivers IVI-C constituent le meilleur choix. Cependant, si seuls des drivers d’instruments IVI-COM ou VXIplug&play sont disponibles pour un instrument particulier, il convient de les utiliser. Votre objectif est d’être capable de communiquer aisément avec votre instrument et non d’être lié à l’une ou l’autre des technologies des drivers.

Voir aussi :
Dans quelle mesure la technologie des drivers d'instruments IVI-C favorise-t-elle la longévité des systèmes et la portabilité des plates-formes ?

Communiquer avec les instruments via des E/S directes

S’il n’existe aucun driver d’instrument, l’utilisateur doit utiliser les E/S directes interactives intégrées aux environnements de développement logiciel. Les logiciels NI offrent l’Assistant d’E/S instruments, des interfaces VISA, des interfaces spécifiques au bus, ainsi que plusieurs outils de mise au point dans Measurement and Automation Explorer (non abordé dans ce document), notamment NI Spy, Interface Bus Interactive Control (IBIC – pour GPIB), et VISA Interactive Control (VISAIC).

Assistant d'E/S instruments
L’Assistant d’E/S instruments fournit une interface utilisateur pour envoyer des commandes de façon interactive vers un instrument, lire les données retournées et spécifier comment analyser la réponse dans un format pertinent pour votre application. Il est parfaitement intégré à LabVIEW et LabWindows/CVI, mais aussi à Visual Studio .NET et Visual C++ grâce à Measurement Studio. L’Assistant d’E/S instruments simplifie l’écriture des applications d’instrumentation en générant automatiquement du code à partir de vos configurations dans votre environnement.

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Figure n°4. Boîte de dialogue interactive de l’Assistant d’E/S instruments

 

L’Assistant d’E/S instruments aide également l’utilisateur à analyser rapidement les réponses complexes d’un instrument et permet de réutiliser cette analyse dans des drivers d’instruments de façon native. Comme l’analyse de chaîne peut s’avérer complexe, l’utilisation de la fenêtre interactive de l’assistant, dans le but d’analyser les réponses compliquées, peut faire gagner du temps dans la création d’une application.

Fonctions de connectivité et de contrôle d’instruments intégrées
Le support intégré pour la connectivité et le contrôle d’instruments directs fera gagner à l’utilisateur de nombreuses heures de temps de développement de bas niveau. Le support intégré de LabVIEW, LabWindows/CVI et Measurement Studio pour Visual Basic 6.0, Visual Basic .NET, Visual C# .NET et Visual C++ est fourni par le biais de bibliothèques natives ou NI-VISA pour bus GPIB, PXI, série, Ethernet, USB, etc.

Voir aussi :
Démo sur le contrôle d’instruments LabVIEW
White Paper sur Measurement Studio pour Visual Studio .NET
White Paper sur LabWindows/CVI..

Conclusion

La solution au développement d’applications de contrôle d’instruments à long terme réside dans des logiciels et matériels évolutifs qui permettent la connexion de votre application à n’importe quel instrument de façon transparente et offrent des fonctionnalités dédiées à l’analyse et à la présentation des données avancées.

NI propose les outils de connectivité et de contrôle d’instruments les plus souples du marché en fournissant :

• des environnements de développement logiciel standards et des produits complémentaires optimisés,
• toute une variété d’options de connectivité matérielle,
• une compatibilité à long terme et
• un éventail complet de drivers d’instruments,

ce qui vous permet de choisir le meilleur instrument et le logiciel le plus avantageux pour vos applications de contrôle d'instruments.