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　網(wǎng)絡通信介紹：

　　網(wǎng)絡是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起，組成數(shù)據(jù)鏈路，從而達到資源共享和通信的目的。通信是人與人之間通過某種媒體進行的信息交流與傳遞。網(wǎng)絡通信是通過網(wǎng)絡將各個孤立的設備進行連接，通過信息交換實現(xiàn)人與人，人與計算機，計算機與計算機之間的通信。

　　網(wǎng)絡通信中最重要的就是網(wǎng)絡通信協(xié)議。當今網(wǎng)絡協(xié)議有很多，局域網(wǎng)中最常用的有三個網(wǎng)絡協(xié)議：MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協(xié)議。應根據(jù)需要來選擇合適的網(wǎng)絡協(xié)議。

　　網(wǎng)絡通信的工作原理：

　　TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸過程： TCP/IP協(xié)議所采用的通信方式是分組交換方式。所謂分組交換，簡單說就是數(shù)據(jù) 在傳輸時分成若干段，每個數(shù)據(jù)段稱為一個數(shù)據(jù)包，TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù) 據(jù)包，TCP/IP協(xié)議主要包括兩個主要的協(xié)議，即TCP協(xié)議和IP協(xié)議，這兩個協(xié)議可以 聯(lián)合使用，也可以與其他協(xié)議聯(lián)合使用，它們在數(shù)據(jù)傳輸過程中主要完成以下功能：

　　1）首先由TCP協(xié)議把數(shù)據(jù)分成若干數(shù)據(jù)包，給每個數(shù)據(jù)包寫上序號，以便接收端 把數(shù)據(jù)還原成原來的格式。

　　2）IP協(xié)議給每個數(shù)據(jù)包寫上發(fā)送主機和接收主機的地址，一旦寫上的源地址和目 的地址，數(shù)據(jù)包就可以在物理網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)了。IP協(xié)議還具有利用路由算法進行路 由選擇的功能。

　　3）這些數(shù)據(jù)包可以通過不同的傳輸途徑（路由）進行傳輸，由于路徑不同，加上其 它的原因，可能出現(xiàn)順序顛倒、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真甚至重復的現(xiàn)象。這些問題都 由TCP協(xié)議來處理，它具有檢查和處理錯誤的功能， 必要時還可以請求發(fā)送端重發(fā)。 簡言之，IP協(xié)議負責數(shù)據(jù)的傳輸，而TCP協(xié)議負責數(shù)據(jù)的可靠傳

　　labview實現(xiàn)網(wǎng)絡通信

　　1 TCP通信技術

　　網(wǎng)絡通信協(xié)議是網(wǎng)絡中傳遞、管理信息的一些規(guī)范，是計算機之間相互通信需要共同遵守的一些規(guī)則［1］。網(wǎng)絡通信協(xié)議通常被分為多個層次，每一層完成一定的功能，通信在對應的層次之間進行。LabVIEW中支持的通信協(xié)議類型包括TCP/IP、UDP、串口通信協(xié)議、無線網(wǎng)絡協(xié)議和郵件傳輸協(xié)議。TCP/IP協(xié)議體系是目前最成功， 使用最頻繁的Internet協(xié)議，有著良好的實用性和開放性。它定義了網(wǎng)絡層的網(wǎng)際互連協(xié)議IP，傳輸層的傳輸控制協(xié)議TCP、用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP等。

　　LabVIEW中為網(wǎng)絡通訊提供了基于TCP/UDP的通訊函數(shù)供用戶調(diào)用。這樣用戶可直接調(diào)用TCP模塊中已發(fā)布的TCP VI及相關的子VI來完成流程的編寫，而無需過多考慮網(wǎng)絡的底層實現(xiàn)。在設計上采用C/S（客戶端/服務器）通信模式，VI程序分為兩部分：處理主機工作在Server模式，完成數(shù)據(jù)接收，并提供數(shù)據(jù)的相關處理；數(shù)據(jù)點計算機工作于Client模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送［5］。TCP傳輸數(shù)據(jù)過程如下：首先由發(fā)送端發(fā)送連接請求，接收端偵聽到請求后回復并建立連接，然后開始傳輸，數(shù)據(jù)傳輸完成后關閉連接，傳輸過程結束。

　　2 利用TCP協(xié)議通信實例

　　以下通過C/S（客戶端/服務器）通信模式實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸模式。

　　在服務器端，用“TCP Create Listener”節(jié)點創(chuàng)建偵聽，“TCP Wait on Listener”節(jié)點等待客戶機連接，通過循環(huán)產(chǎn)生100個正弦信號數(shù)據(jù)，用兩個“TCP Write”節(jié)點來發(fā)送數(shù)據(jù)，第一個節(jié)點用來發(fā)送波形數(shù)據(jù)的長度，第二個節(jié)點發(fā)送波形數(shù)據(jù)，最后，用“TCP Close Connection”節(jié)點結束連接。程序框圖如圖1所示：

　　圖1 TCP服務器端程序框圖

　　在客戶端，用“TCP Open Connection”節(jié)點打開TCP連接，用兩個“TCP Read”節(jié)點讀取數(shù)據(jù)，第一個節(jié)點接收波形長度作為第二個節(jié)點的輸入，第二個節(jié)點接收波形數(shù)據(jù)，最后，用“TCP Close Connection”節(jié)點結束連接。程序框圖如圖2所示：

　　圖2 TCP客戶端程序框圖

　　運行程序，結果如下圖3、4：

　　圖3 服務器端顯示結果

　　圖4 客戶端顯示結果

　　3 DataSocket技術通信

　　3.1 DataSocket技術

　　DataSocket技術是一種面向測控領域的網(wǎng)上實時數(shù)據(jù)交換編程技術［9］，DataSocket技術基于Microsoft的COM和ActiveX技術，對TCP/IP協(xié)議進行高度封裝，它包括了DataSocket Server Manager、DataSocket Server和DataSocket API這幾個工具軟件，以及DSTP （DataSocket Transfer Protocol）協(xié)議、通用資源定位符URL （Uniform. Resource Locator）和文件格式等技術規(guī)范。它能大大簡化Internet網(wǎng)上計算機之間測控數(shù)據(jù)交換的編程工作。同時，DataSocket也可用于一臺計算機內(nèi)或局域網(wǎng)中多個應用程序之間的數(shù)據(jù)交換。

　　DataSocket Server Manager是一個獨立運行的應用程序，它的主要功能是設置DataSocket Server可連接的客戶端程序的最大數(shù)目和可創(chuàng)建的數(shù)據(jù)項的最大數(shù)目，設置用戶和用戶組，設置用戶可創(chuàng)建數(shù)據(jù)項和讀寫數(shù)據(jù)項的權限，未經(jīng)授權的用戶不能在DataSocket Server上創(chuàng)建或讀寫數(shù)據(jù)項，數(shù)據(jù)項實際上是DataSocket Server中的數(shù)據(jù)文件。DataSocket Server也是一個獨立運行的應用程序，它能為用戶解決大部分網(wǎng)絡通信方面的問題，它負責監(jiān)管Manager中所設定的各種權限的用戶組和客戶端程序之間的數(shù)據(jù)交換，自動處理底層的網(wǎng)絡連接及客戶程序之間的數(shù)據(jù)交換，使網(wǎng)絡連接對客戶端保持透明。DataSocket Server與測控應用程序可安裝在同一臺計算機上，也可以分裝在不同計算機上，后一種方法可增加整個系統(tǒng)的安全性，因為兩臺計算機之間可用防火墻加以隔離，而且，DataSocket Server程序不會占用測控計算機CPU的工作時間，從而使測控應用程序可以運行得更快。

　　DataSocket API 包含有Open 、Read、Write和Close等函數(shù)，其中的Read和Write函數(shù)又分為單個或數(shù)組形式的字符串型、布爾型、數(shù)值型和波形等多種類型。DataSocket技術可在C語言、VB和LabVIEW等多種開發(fā)環(huán)境中應用，因此，這些函數(shù)有不同的形式，它們在C語言中是函數(shù)，在VB中是ActiveX控件，而在LabVIEW中則是功能模塊，DataSocket的ActiveX控件還可以應用在VC、EXCEL、網(wǎng)頁和其他支持ActiveX技術的環(huán)境中。

　　3.2 利用DataSocket技術通信實例

　　以下通過DataSocket C/S模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。

　　在服務器端對DataSocket Server Manager進行設置，也可采用默認值。然后運行應用程序DataSocket Server，打開DataSocket Server。和上例一樣通過循環(huán)產(chǎn)生100個正弦信號數(shù)據(jù)，利用DataSocket Write節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送到dstp格式指定的連接中。程序框圖如圖5所示：

　　圖5 DataSocket服務器端程序框圖

　　在客戶端，使用DataSocket Read節(jié)點將數(shù)據(jù)從指定的地址讀取數(shù)據(jù)，并顯示波形。程序框圖如圖6所示：

　　圖6 DataSocket客戶端程序框圖

　　運行程序，結果和圖3、4結果類似，波形相同，只是連接輸入格式不一樣。

　　4 共享變量通信

　　4.1 共享變量

　　共享變量是繼DataSocket技術之后LabView為簡化網(wǎng)絡編程邁出的又一大步。通過共享變量，用戶無需編程就可以在不同計算機之間方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。用戶無需了解任何的底層復雜的網(wǎng)絡通信，就能輕松地實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。用戶建立和使用共享變量就如同操作全局變量一樣方便。

　　4.2 利用共享變量通信實例

　　以下通過C/S（客戶端/服務器）通信模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸模式。

　　由于共享變量只能存在于工程項目中，建立一個共享變量之前先得建立一個工程，然后在工程目錄下選擇New︱Variable選項，然后根據(jù)提示一步一步即可完成設置，但需要注意的是要實現(xiàn)網(wǎng)絡通信變量類型必須選擇為“Network-Published”。這里在服務器中創(chuàng)建一個名為Server_Variable的共享變量，同樣在客戶端建立一個名為Client_Variable的變量，兩變量其數(shù)據(jù)和變量類型一致，都為一維數(shù)組雙精度和網(wǎng)絡發(fā)布類型。在客戶端其程序框圖如圖7所示：

　　圖7 共享變量服務器端程序框圖

　　在客戶端只需把共享變量Client_Variable的Bind to Source設置為服務器中的Server_Variable即可，將其拖入程序框圖。建立的程序框圖如圖8所示：

　　圖8 共享變量客戶端程序框圖

　　運行程序，結果如圖3、4。

　　5 遠程訪問

　　5.1 遠程訪問技術

　　在LabVIEW中，實現(xiàn)遠程訪問的方式有兩種：遠程面板控制和客戶端瀏覽器訪問，且在實施這兩種訪問之前都需要對服務器進行配置。

　　配置服務器包括3部分：服務器目錄與日志配置、客戶端可見VI配置和客戶端訪問權限配置。在LabVIEW中選擇 “工具→選項”即可打開參數(shù)配置框，左側分別可見“Web服務器：配置”、“Web服務器：瀏覽器訪問”。其中“Web服務器：配置”是用來配置服務器目錄和日志屬性、“Web服務器：可見VI”用來配置服務器根目錄下可見的VI程序，也即對客戶端可操作的VI程序?！癢eb服務器：瀏覽器訪問”用來設置客戶端的訪問權限。完成服務器配置以后，即可以選擇遠程控制面板或瀏覽器方式訪問服務器、對服務器進行交互遠程操作等。

　　5.2 利用瀏覽器訪問通信實例

　　通過客戶端瀏覽器訪問時，首先需要在服務器端發(fā)布網(wǎng)頁，然后才能從客戶端訪問，以實現(xiàn)遠程通信。

　　在服務器端發(fā)布網(wǎng)頁。在LabVIEW中選擇“工具→Web發(fā)布工具。。。”打開“Web發(fā)布工具欄”，分別對其設置，最后確定即可，如圖9所示：

　　圖9 Web發(fā)布工具

　　在客戶端通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問服務器訪問的頁面。這樣通過Web頁面的發(fā)布就可實現(xiàn)網(wǎng)絡的通信，且用戶可與發(fā)布的前面板進行交互式操作，使用戶可以通過Internet操作儀器設備。