#!/usr/bin/env python3.6.5 # -*- coding: utf-8 -*- import visa import time import binascii #USB resource of Device device_resource = 'USB0::0xF4EC::0x1102::SDG7ABAQ5R0010::INSTR' SDG 系列编程手册 165 #Little endian, 16-bit2's complement wave_points = [0x0080, 0x0070, 0x0060, 0x0040, 0x0050, 0x0060, 0x0070, 0xff7f,0x0050] def create_wave_file(): """create a file""" f = open("wave1.bin", "wb") for a in wave_points: b = hex(a) b = b[2:] len_b = len(b) if (0 == len_b): b = '0000' elif (1 == len_b): b = '000' + b elif (2 == len_b): b = '00' + b elif (3 == len_b): b = '0' + b c = binascii.a2b_hex(b) #Hexadecimal integer to ASCii encoded string f.write(c) f.close() def send_wawe_data(dev): """send wave1.bin to the device""" f = open("wave1.bin", "rb") #wave1.bin is the waveform to be sent data = f.read() print ('write bytes:%s'%len(data)) dev.write("C1:WVDT WVNM,wave1,FREQ,2000.0,AMPL,4.0,OFST,0.0,PHASE,0.0,WAVEDATA,%s" % (data)) #"X" series (SDG1000X/SDG2000X/SDG6000X/X-E) dev.write("C1:ARWV NAME,wave1") f.close() def get_wave_data(dev): """get wave from the devide""" f = open("wave2.bin", "wb") #save the waveform as wave2.bin dev.write("WVDT? user,wave1") #"X" series (SDG1000X/SDG2000X/SDG6000X/X-E) SDG 系列编程手册 166 time.sleep(1) data = dev.read() data_pos = data.find("WAVEDATA,") + len("WAVEDATA,") print (data[0:data_pos]) wave_data = data[data_pos:] print ('read bytes:%s'%len(wave_data)) f.write(wave_data) f.close() if __name__ == '__main__': """""" rm=visa.ResourceManager() device =rm.open_resource(device_resource, timeout=50000, chunk_size = 24*1024*1024) create_wave_file() send_wawe_data(device) #get_wave_data(device)解释代码

<think>好的，我现在需要仔细分析用户提供的Python代码，并按照他们的要求进行解释。首先，用户希望了解这段代码的功能，特别是与SDG系列信号发生器通信相关的部分。代码中涉及到了VISA库、文件操作以及设备控制命令，我需要逐一解析每个部分的作用。 首先，我会通读整个代码，理解其整体结构。代码开头指定了使用Python 3.6.5环境，并设置了编码为UTF-8。导入的模块包括visa（用于仪器控制）、time（用于时间相关操作）、binascii（二进制和ASCII转换）。接下来定义了设备资源地址device_resource，指向USB连接的特定设备。 然后定义了一个wave_points列表，包含十六进制数值。这里可能需要解释小端序和16位补码的含义，因为这对生成波形数据很重要。用户可能不清楚这些数值如何转换为实际的波形，因此需要详细说明。 接下来是create_wave_file函数，它创建了一个名为wave1.bin的二进制文件，并将wave_points中的每个数值转换为特定格式的十六进制字符串后写入文件。这里注意到每个数值被处理成4位的十六进制字符串，可能涉及填充零的情况，比如0x0080会被转换为正确的字节序列。这里需要检查代码中的转换是否正确，比如使用binascii.a2b_hex将字符串转换为二进制数据，并确保小端序的正确处理。但代码中的处理似乎有问题，因为每个数值被转换为4位十六进制（即2字节），但可能没有考虑字节顺序。例如，0x0080在小端序下存储应为80 00，但代码中的处理是否如此？当前的代码是将数值转换为4位字符串，例如0x0080转换为"0080"，然后a2b_hex将其视为两个字节：0x00和0x80，即大端序存储。这可能与设备要求的小端序不符，导致波形数据错误。这里可能存在一个错误，需要指出。 接下来是send_wawe_data函数，打开wave1.bin文件并读取数据，然后通过VISA指令将数据发送到设备。命令字符串中的参数如FREQ、AMPL等，需要解释这些参数如何设置波形属性。同时，命令中的“C1:WVDT”和“C1:ARWV”可能需要说明其作用，比如写入波形数据并激活波形。 get_wave_data函数用于从设备读取波形数据并保存到wave2.bin，但用户注释掉了该函数的调用。这里需要解释查询命令“WVDT?”的使用以及数据解析过程，特别是如何从返回的数据中提取WAVEDATA部分。 在主函数部分，代码使用VISA库连接设备，创建波形文件，发送数据，但没有执行读取操作。需要指出这部分的结构，以及可能的资源管理问题，比如是否正确关闭设备连接。 另外，代码中存在一些拼写错误，例如函数名send_wawe_data中的“wawe”应为“wave”，这可能会影响代码执行，需要提醒用户注意。此外，在写入设备命令时，字符串换行是否正确？例如，dev.write("C1:WVDT\nWVNM,wave1,...")是否正确使用了换行符或者分号分隔命令？原代码中的命令字符串似乎没有正确分隔命令，可能导致设备无法正确解析。正确的SCPI命令可能需要使用分号或换行符分隔不同部分，比如"C1:WVDT WVNM,wave1,..."，或者"C1:WVDT; WVNM,wave1,..."。原代码中的写法可能将整个字符串作为单一命令发送，不符合SCPI语法，从而导致错误。 此外，在生成wave1.bin时，是否考虑了数据的正确格式？SDG系列编程手册可能要求波形数据为小端序的16位补码格式，但当前的代码将每个16位数值转换为大端序的两个字节，这可能与设备期望的格式不符。例如，0x0080在大端序下是00 80，而在小端序下应为80 00。如果设备要求小端序，那么代码中的处理是错误的，应该调整字节顺序。例如，对于每个数值a，应该将其拆分为低字节和高字节，并按小端序排列。可以使用struct模块的pack函数，指定'<h'格式来处理带符号的短整型小端序。当前的代码可能没有正确处理这一点，导致波形数据错误。 总结需要指出的问题包括： 1. wave_points的处理可能存在字节顺序错误，导致波形数据不正确。 2. 发送命令的字符串格式可能不符合SCPI标准，缺少正确的分隔符。 3. 函数名拼写错误。 4. 创建波形文件时，未正确处理小端序。 在解释代码时，需要逐步说明每个函数的作用，指出潜在的问题，并给出改进建议。同时，要确保符合用户的要求，使用中文，结构清晰，正确使用LaTeX格式，并且术语准确。</think>以下是对代码的逐步解释及分析： ### 一、代码功能概述 这是一个通过 **USB控制SDG系列信号发生器** 生成自定义波形的Python脚本。核心流程： 1. 创建二进制波形文件 2. 通过VISA协议发送波形到设备 3. （可选）从设备回读波形验证 --- ### 二、代码逐模块解析 #### 1. 头部声明 ```python #!/usr/bin/env python3.6.5 # -*- coding: utf-8 -*- ``` - 指定使用Python 3.6.5解释器 - 设置文件编码为UTF-8（支持中文注释） #### 2. 库导入 ```python import visa # 控制仪器的VISA库（现名pyvisa） import time # 时间操作 import binascii # 二进制/ASCII转换 ``` #### 3. 设备连接信息 ```python device_resource = 'USB0::0xF4EC::0x1102::SDG7ABAQ5R0010::INSTR' ``` - `USB0`：USB接口 - `0xF4EC`：厂商ID（RIGOL） - `0x1102`：型号ID - `SDG7ABAQ5R0010`：设备序列号 #### 4. 波形数据定义 ```python wave_points = [0x0080, 0x0070, ..., 0xff7f,0x0050] # 16位小端序补码 ``` - 每个元素为16位整数，表示波形点电压 - **小端序存储**：低位字节在前 - **补码格式**：支持负电压（例如`0xff7f`对应十进制-129） #### 5. 创建波形文件函数 ```python def create_wave_file(): f = open("wave1.bin", "wb") for a in wave_points: b = hex(a)[2:] # 转16进制字符串（去掉0x前缀） b = b.zfill(4) # 补零到4位（更简洁的写法） c = binascii.a2b_hex(b) # 转二进制 f.write(c) f.close() ``` - **生成文件**：`wave1.bin` - **潜在问题**：未正确处理小端序（正确方法见后文改进建议） #### 6. 发送波形到设备 ```python def send_wawe_data(dev): with open("wave1.bin", "rb") as f: # 推荐使用with自动关闭文件 data = f.read() dev.write(f"C1:WVDT WVNM,wave1,FREQ,2000.0,AMPL,4.0,OFST,0.0,PHASE,0.0,WAVEDATA,{data}") dev.write("C1:ARWV NAME,wave1") # 激活波形 ``` - **SCPI命令结构**： - `C1`：通道1 - `WVDT`：波形数据传输命令 - `WVNM`：波形名称 - `FREQ`/`AMPL`/`PHASE`：频率/幅度/相位参数 - **问题**：命令拼接方式不标准（应通过二进制分块传输） #### 7. 从设备读取波形（可选） ```python def get_wave_data(dev): dev.write("WVDT? user,wave1") time.sleep(1) # 等待设备响应 data = dev.read() wave_data = data.split("WAVEDATA,")[1] # 更安全的解析方式 with open("wave2.bin", "wb") as f: f.write(wave_data) ``` #### 8. 主程序 ```python if __name__ == '__main__': rm = visa.ResourceManager() device = rm.open_resource(device_resource, timeout=5, chunk_size=24*1024*1024) create_wave_file() send_wawe_data(device) # get_wave_data(device) # 注释了回读功能 ``` --- ### 三、代码改进建议 #### 1. 小端序处理优化 使用`struct`库正确处理字节顺序： ```python import struct def create_wave_file(): with open("wave1.bin", "wb") as f: for a in wave_points: # 将数值打包为小端序有符号短整型(16-bit) packed = struct.pack('<h', a) f.write(packed) ``` #### 2. SCPI命令标准化 波形数据应通过分块传输： ```python dev.write("C1:WVDT WVNM,wave1,FREQ,2000.0,AMPL,4.0,OFST,0.0,PHASE,0.0") dev.write_binary("WAVEDATA,", data) # pyvisa的二进制写入方法 ``` #### 3. 其他优化 - 修正拼写错误：`send_wawe_data` → `send_wave_data` - 使用`with`管理文件资源 - 调整超时时间为合理值（原50秒过长） --- ### 四、关键数学概念 波形点电压值转换公式（16位补码）： $$ V_{out} = \frac{code \times AMPL}{32768} + OFST $$ 其中： - $code$：16位有符号整数（-32768 ~ 32767） - $AMPL$：振幅（代码中设为4.0V） - $OFST$：偏移量（代码中0.0V） --- ### 五、总结 该代码实现了基础波形传输，但需改进字节序处理和SCPI命令格式。建议参考 **SDG编程手册第165-166页** 的波形数据格式要求进行完善。