通過(guò)即插即用連接和現(xiàn)代PC及筆記本電腦上幾乎無(wú)處不在的USB端口，USB已成為控制獨(dú)立儀器的流行選擇。隨著越來(lái)越多的儀器制造商開始在其設(shè)備上包含USB端口，了解USB周圍的幾個(gè)問(wèn)題非常重要，以確保測(cè)試連接系統(tǒng)的使用壽命。

一、USB 3.0并不一定意味著超高速

今天的許多測(cè)試應(yīng)用程序都需要將大量數(shù)據(jù)從儀器傳輸?shù)絇C，選擇儀器時(shí)，您需要知道PC支持的傳輸速率。USB標(biāo)準(zhǔn)提供四種數(shù)據(jù)傳輸速率：

1.低速 - 1.5 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸。鼠標(biāo)和鍵盤等設(shè)備通常使用這種最低的傳輸速度。這是原始USB 1.0標(biāo)準(zhǔn)的一部分。

2.全速 - 12 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸。在2000年推出Hi-Speed USB之前，這是USB最快的傳輸速度。這也是原始USB 1.0標(biāo)準(zhǔn)的一部分。

3.高速 - 480 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸。高速傳輸速率采用高速USB標(biāo)準(zhǔn)（USB 2.0），使USB成為發(fā)送大量數(shù)據(jù)（如音頻和視頻）的可行選擇。

4.超高速 - 1Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸。這是隨USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)引入的。

每個(gè)連續(xù)的USB標(biāo)準(zhǔn)都保持與舊標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容性，雖然USB 2.0規(guī)范引入了高速傳輸速率，但它也保持了與低速率的向后兼容性，與之前的USB 3.0一樣。因此，設(shè)備通常稱為USB 3.0兼容，同時(shí)僅支持低速，全速和高速傳輸速率。購(gòu)買新儀器時(shí)，請(qǐng)查找“超高速USB”一詞，以確保儀器能夠支持最快的傳輸速率。

二、儀器控制需要USB B型設(shè)備連接端口

儀器上可以顯示兩種不同類型的USB端口，A型主機(jī)端口和B型設(shè)備端口。A型主機(jī)端口，由扁平，細(xì)長(zhǎng)的外觀識(shí)別更為常見，但您不能將它們用于儀器控制。您只能使用這些連接器來(lái)控制其他USB設(shè)備，通常是將數(shù)據(jù)保存到USB記憶棒或?yàn)閮x器添加鼠標(biāo)和鍵盤支持。要允許從PC控制儀器，您需要B型設(shè)備端口，通過(guò)更方形的形狀識(shí)別。檢查儀器數(shù)據(jù)表時(shí)，請(qǐng)查找USB設(shè)備端口或USB儀器控制的參考，以確保您可以遠(yuǎn)程控制儀器。

三、USB測(cè)試和測(cè)量類簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序開發(fā)

由于USB儀器不遵守設(shè)定的通信協(xié)議，因此對(duì)它們進(jìn)行編程可能是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，USB實(shí)施者論壇（USB-IF）定義了一個(gè)稱為USB測(cè)試和測(cè)量類（USBTMC）的特定設(shè)備類。旨在模擬IEEE 488.1標(biāo)準(zhǔn)，您可以編程支持USBTMC的儀器，就像它們的GPIB對(duì)應(yīng)物一樣。該器件類極大地簡(jiǎn)化了儀器控制，因?yàn)槟梢允褂眯袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序編程接口（API）（如NI-VISA）來(lái)發(fā)送和讀取儀器命令，而無(wú)需實(shí)現(xiàn)較低級(jí)別的通信協(xié)議。

對(duì)于不支持USBTMC的設(shè)備，您需要使用供應(yīng)商提供的驅(qū)動(dòng)程序或以USB RAW模式對(duì)設(shè)備進(jìn)行編程。NI-VISA支持USB RAW模式下的通信，但您需要聯(lián)系儀器供應(yīng)商以了解其通信協(xié)議的具體信息。

四、您可以通過(guò)即插即用連接減少（或消除）設(shè)置時(shí)間

與其他總線相比，USB最大的優(yōu)勢(shì)之一是它支持即插即用連接。使用NI Measurement＆Automation Explorer（MAX）等工具，可以自動(dòng)檢測(cè)并配置USBTMC儀器。與以太網(wǎng)/ LAN不同，無(wú)需輸入IP地址或使用公司防火墻來(lái)連接儀器。USB即插即用連接還促成了交互式工具的開發(fā)，可以在連接USB儀器時(shí)立即加載。

以下是一個(gè)例子：National Instruments SignalExpress Tektronix Edition。將兼容的Tektronix儀器通過(guò)USB連接到PC后，PC立即檢測(cè)到連接的儀器并顯示自動(dòng)播放對(duì)話框。只需單擊鼠標(biāo)，NI SignalExpress Tektronix版即可連接儀器，開始顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并提供遠(yuǎn)程儀器控制。

五、您可以從當(dāng)前儀器獲得USB連接

使用GPIB轉(zhuǎn)換器，您可以獲得USB儀器控制的許多優(yōu)勢(shì)，例如即插即用連接，易用性，以及在使用當(dāng)前GPIB儀器的同時(shí)輕松訪問(wèn)USB端口。您可以通過(guò)NI GPIB-USB-HS +這樣的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這是一種可以將任何USB端口轉(zhuǎn)換為功能齊全的GPIB控制器的高速USB設(shè)備。由于您可以使用當(dāng)前的儀器，因此無(wú)需編寫新儀器即可節(jié)省硬件和軟件投資，節(jié)省開發(fā)成本。

六、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件界面有助于確保測(cè)試系統(tǒng)的使用壽命

雖然USB是當(dāng)今流行的通信總線，但計(jì)算機(jī)行業(yè)的歷史表明，今天的熱門技術(shù)明天可能已經(jīng)過(guò)時(shí)。由于這段歷史，即使通信總線發(fā)生變化，做出決定以確保測(cè)試系統(tǒng)的使用壽命也很重要。您可以使用虛擬儀器軟件架構(gòu)（VISA）和NI LabVIEW即插即用儀器驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成此操作。

而利用構(gòu)建在通信總線之上的這些技術(shù)，您可以使用標(biāo)準(zhǔn)API對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程，無(wú)論您使用的總線是什么 - 無(wú)論是GPIB，USB，串行還是以太網(wǎng)/ LAN。只要儀器的編程接口沒(méi)有改變，通信總線之間的切換幾乎不需要代碼修改，有助于確保測(cè)試系統(tǒng)的使用壽命。