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光谱分析仪与上位机的通信
序 言
光测量早已不再局限于电信这一传统领域。随着光学应用在工业制造、生物研究、医疗保健等领域的快速发展，对更宽波长范围和更高测量精度的光谱分析仪的需求也随之不断增加。
YOKOGAWA横河凭借与光测试测量行业客户长期合作积累的宝贵经验，设计出了可靠性和灵活性享誉全球的光谱分析仪。另一方面，随着信息化时代的不断推进，系统集成的需求也在不断扩大，光谱分析仪与上位机的通信也变得越来越重要。
如何实现横河光谱分析仪与上位机的通信？我们有多种解决方案供用户选择。
光谱分析仪的通信接口
与通信协议
众所周知，通信接口与通信协议是仪器与上位机通信时不可或缺的元素。为了满足各种通信的需求，横河光谱分析仪为客户提供了以下几种通信方式：
-
SOCKET：以太网口，套接字，通过网络协议进行通信的接口。
-
VXI-11：以太网口，VXI-11网络通信协议，常用于测量仪器中。
-
GPIB：GPIB接口，通用接口总线通信协议，使用前通常需要安装驱动。
-
RS232：RS232串口，串行数据通信协议，使用前通常需要安装驱动。
图1：AQ6370D通信接口面板
光谱分析仪的接口设置
在仪器右端小键盘中找到【SYSTEM】按钮并按压，将会在屏幕中出现系统相关设置菜单，选择【MORE】翻页至第二页，将出现远程控制设置菜单（AQ6370D，图2）。此菜单中可对通信接口、GPIB以及RS232等进行相关设置。
可设置内容如下：
-
通信接口设置：选择通信接口种类
-
GPIB设置：设置GPIB通信地址
-
RS232设置：设置RS232通信参数
-
网络设置：设置IP地址等参数
图2：远程控制设置菜单
使用SOCKET和VXI-11
通信时的区别
在上位机程序中，需要针对不同的通信协议进行相应的参数设置。而相比较于GPIB和RS232，使用SOCKET和VXI-11通信时，由于都需要使用到网口，因此会给人造成一些误解。因此本文将详细说明一下两者在通信时的区别。
在编写上位机程序时，使用SOCKET和VXI-11的主要区别是：连接仪器时所需要的设置不同（表1）。
通过表1可以看出，在使用以太网口通信时，因为VXI-11不需要设置端口号，且不用进行用户验证，所以此方式比SOCKET更为方便。同时需要注意的是，当使用SOCKET时，如果用户名为“anonymous”时，密码将变得无效。然而理论上来说，用户名后必须接密码，所以此时仍需要发送空白指令来代替密码，以便光谱分析仪可以按照正确的步骤去理解指令。
另外，当选择用VXI-11进行通信时，可以使用横河官方所提供的通信类库TMCTL（图3），利用它可以非常便捷地实现光谱分析仪与上位机的通信。关于TMCTL的详细内容，可参考往期文章。（TMCTL类库使用详解）议
是否需要IP地址
是否需要端口号
SOCKET
是
是
VXI-11
是
否
表1：SOCKET和VXI-11通信时所需要的参数
图3：通信类库TMCTL简介
使用VXI-11的通信案例
由于使用起来非常简单，在选择用以太网口进行通信时，我们也首先推荐使用VXI-11协议。使用VXI-11时通常需要以下几个步骤：
-
导入相关类库或包
-
利用类库或包中的API连接仪器
-
利用类库或包中的API发送指令/接收数据
-
利用类库或包中的API断开与仪器的连接
图4为使用VXI-11协议时，利用Python语言的通信案例。在导入vxi11包之后，可以快速地实现与光谱分析仪的连接，并发送相应的通信指令完成与仪器的交互。关于通信指令等相关详细信息，请参考通信手册。
图4：使用VXI-11协议的Python案例
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