软件简介
目前市场上由国家仪器（National Instruments-NI）等公司提供的仪器自动化软件需要合格的软件开发人员来实现仪器的可视化通信和控制[1]。NI提供了一个使用虚拟仪器软件体系结构（VISA）驱动程序的GUI，允许用户使用不同的接口，如GPIB、串行（RS232/RS485）、以太网和USB，用来配置、编程和排除故障。用户需要理解Java等编码语言，或者知道如何使用NI LabVIEW 等可视化工具编程，以实现对仪器的可视通信和控制。此外，还需要在设备手册中找到合适的仪器的SCPI命令，然后用所选的语言或工具键入它们，以实现仪器的通信和控制。用户可能会在输入命令时出错，这使得程序难以调试。用户使用如NI MAX这样的免费工具不允许直接在GUI中执行一系列命令，这是制造车间自动化的基本要求。相反，他们需要使用高级软件，如LabVIEWTM或TestStandTM来实现复杂的命令序列。
OptiInstrument软件能够通过预先格式化的XML文件加载仪器的所有SCPI命令。用户可以从树配置访问命令列表。他们可以拖动任何特定的命令到指定的窗口来检查它的运行。在该窗口中，用户将查看SCPI命令的说明。如果用户对命令满意，可以将其拖动到另一个窗口，在该窗口中可以创建一系列命令。命令的顺序可以通过上下移动来调整，以达到所需的要求。后续可以将序列存储在一个文件中，并随时执行它。
图1.OptiInstrument软件GUI，其带有多个用于操作软件的可停靠窗口
软件概述
OptiInstrument软件是一个独立的工具，可用于通信和控制市场上的不同仪器。它使用所有可能的通信接口，如TCP/IP、USB、GPIB或串行端口（RS232/RS485）工作。OptiInstrument使用可编程仪器（SCPI）的标准命令来通信和控制设备。用户可以将具有仪器SCPI命令列表的预先格式化的XML文件加载到OptiInstrument中，也可以单独编写这些命令。加载的命令显示在树配置中。用户可以从列表中拖放任何命令。OptiInstrument可以执行单个命令或一系列命令。可以为SCPI命令序列生成Python脚本并将其保存在文件中。Python脚本文件可以通过OptiInstrument软件或Python环境加载和执行。仪器产生的信号数据可由OptiInstrument读取并使用内置的查看器工具显示。此外，数据可以保存在csv文件中进行后期处理。应用程序编程接口（API）允许将数据文件加载到其他光学和系统模拟工具中。
软件应用
与仪器远程通信
设备参数设置
自动化测试和表征
查看生成的信号
为后续处理提取并保存生成信号的数据
整合仪器与光子学和系统仿真工具（OptiSystem&OptiSPICE）
特点
用户友好的GUI
执行单个或一系列SCPI命令
将XML文件和所有其他文件格式加载到GUI面板中
具有灵活顺序的拖放命令
为命令序列生成Python脚本
内置信号查看器和csv文件分析页面
内置完整的Python脚本编辑器
仪器的远程操作和控制
光学仪器集成体系结构
图2展示了光学仪器软件与不同仪器集成的框图。该软件可以通过市场上任何可用的通信接口与仪器进行通信。API允许OptiInstrument与其他光子学和系统模拟工具（如OptiSystem）之间进行通信。API可以加载仪器产生的信号，供仿真工具读取或在可用仪器上显示模拟结果。图3显示了由光学仪器软件通过USB通信接口控制的函数发生器和示波器。软件可以显示产生的信号，并将信号的数据提取到csv文件编辑器中。数据可以保存并导入到其他仿真工具中。
图2.仿真工具和仪器集成架构框图
图3.使用OptiInstrument软件通信和控制一个函数发生器和一个示波器
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