NI 数据采集卡（DAQ）通过多种协议和接口与计算机或嵌入式系统通信，具体协议取决于硬件类型和应用场景。以下是主要协议和接口的详细分类：

1. 硬件接口协议

NI DAQ 卡支持多种物理接口，用于与主机或外部设备通信：

(1) PCI/PXI/PXIe

协议：基于 PCI Express (PXIe) 或 PCI/PXI 总线协议。

特点：

高带宽（PXIe x4 可达 ~3.94 GB/s）。

低延迟，适用于高速数据采集（如示波器、RF 测试）。

典型设备：

PCIe-6323（PCI Express）

PXIe-6368（PXI Express）

(2) USB

协议：USB 2.0/3.0/3.1（部分型号支持 USB-C）。

特点：

即插即用，适用于便携式测试系统。

带宽较低（USB 2.0: ~480 Mbps，USB 3. ~480 Mbps，USB 3.0: ~5 Gbps）。

典型设备：

USB-6001（USB 2.0，基础 DAQ）

USB-6363（USB 3.0，高速 DAQ）

(3) Ethernet/LAN (NI CompactDAQ)

协议：TCP/IP（部分支持 IEEE 1588 精密时间同步）。

特点：

适用于分布式数据采集（如工业 IoT）。

延迟较高，但适合长距离通信。

典型设备：

NI cDAQ-9185（4 槽以太网 CompactDAQ 机箱）

(4) GPIB (IEEE 488.2)

协议：IEEE 488.2（传统仪器控制协议）。

**仪器控制协议）。

特点：

用于连接传统测试设备（如示波器、电源）。

速度较慢（~1 MB/s），但稳定可靠。

典型设备： -- 典型设备：

PCI-GPIB（GPIB 接口卡）

(5) CAN/CAN FD

协议：CAN 2.0A/B 或 CAN FD（车载/工业总线）。

特点：

用于汽车 ECU 测试、工业控制。

支持高速（CAN FD 可达 5 Mbps）。

典型设备：

PCI-8513（CAN 接口卡）

(6) 其他工业总线

Modbus RTU/TCP（工业自动化）

RS-232/RS-485（串行通信）

LIN（汽车电子）

2. 软件通信协议

NI DAQ 设备通常通过 NI-DAQmx 驱动 与上层软件（如 LabVIEW、Python、C/C++）交互，主要协议包括：

(1) NI-DAQmx API

协议：NI 专有驱动协议（基于 Windows/Linux 系统调用）。

特点：

提供统一的编程接口（支持 LabVIEW、C/C++、Python、.NET）。

支持硬件抽象层（HAL），兼容多种 NI DAQ 设备。

代码示例（Python）：

Python

  import nidaqmx

  with nidaqmx.Task() as task:

      task.ai_channels.add_ai_voltage_chan("Dev1/ai0")

      data = task.read(number_of_samples=100)

      print(data)

(2) IVI (Interchangeable Virtual Instrument)

协议：IVI-C / IVI-COM（标准化仪器控制接口）。

特点：

允许不同厂商设备互换（如 NI、Keysight）。

适用于自动化测试系统（ATE）。

(3) LabVIEW FPGA 通信

协议：基于 FIFO（First-In-First-Out）或 DMA（直接内存访问）。

特点：

用于 FPGA 板卡（如 FlexRIO）与主机高速数据交换。

支持低延迟实时控制（< 1 µs）。

(4) REST API / WebSocket（远程控制）

协议：HTTP REST / WebSocket（部分 NI 设备支持远程访问）。

特点：

适用于云数据采集或远程监控。

如 NI SystemLink 提供的 API。

3. 典型应用场景与协议选择

| 应用场景          | 推荐协议/接口       | 典型设备          |

|----------------------**          |

|----------------------|-----------------------|----------------------|

| 高速数据采集（>1 MS/s） | PCIe/PXIe + DMA       | PXIe-5162（示波器卡） |

| 便携式测试            | USB 3.0               | USB-6363             |

| 工业自动化            | Ethernet + Modbus TCP | cDAQ-9185            |

| 汽车 ECU 测试         | CAN FD                | PCIe-8513            |

| 实验室仪器控制        | GPIB (IEEE 488.2)     | PCI-GPIB             |

4. 总结

NI DAQ 卡支持多种硬件接口（PCIe/USB/Ethernet/CAN/GPIB），适用于不同场景。

软件协议以 NI-DAQmx 为核心，兼容 LabVIEW、Python、C/C++ 等语言。

高速应用优先选择 PCIe/PXIe + DMA，远程监控可考虑 Ethernet/REST API。

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