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NI端到端網(wǎng)絡(luò )(P2P)流技術(shù)使用PCI Express接口在多個(gè)設備之間直接，點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，而不必通過(guò)主處理器或存儲器。這可使同一個(gè)系統中的設備共享信息而不必占用其它的系統資源。NI P2P技術(shù)被以下設備支持：PXI Express NI FlexRIO現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)模塊(NI PXIe-7961R, PXIe-7962R, and PXIe-7965R)，PXI Express數字化儀和矢量信號分析儀，包括NI PXIe-5122，PXIe-5622和 PXIe-5663。 在圖1所描述的系統中，在NI PXIe-1075機箱中插入的NI PXIe-5622數字轉換器使用端到端網(wǎng)絡(luò )數據流直接將數據傳送到NI PXIe-7965R NI FlexRIO FPGA模塊。然后FPGA模塊作為附加過(guò)程將數據傳送到另一個(gè)FPGA模塊。由于機箱背板開(kāi)關(guān)提供與模塊所在插槽的直接連接，您不需要通過(guò)主控制器或進(jìn) 入系統資源傳送數據，例如CPU和主存儲器。 
圖 1. 一個(gè) NI PXIe-5622 數字轉換器將數據流傳送到兩個(gè) PXI Express NI FlexRIO FPGA模塊. 應用實(shí)例 RF應用中一種常見(jiàn)的需求是實(shí)時(shí)頻域觸發(fā)。當大部分的RF設備在一個(gè)功率級上觸發(fā)時(shí)，這種觸發(fā)與頻率無(wú)關(guān)。然而，使用NI LabVIEW FPGA模塊的端到端網(wǎng)絡(luò )數據流和處理技術(shù)，您可以建立一個(gè)頻域觸發(fā)。圖2所描述的應用中，NI PXIe-5663矢量信號分析儀使用端到端網(wǎng)絡(luò )流將數據傳送到NI FlexRIO FPGA模塊，這里開(kāi)有窗口，將其轉化為頻域信號，然后與掩碼比較。當數據超過(guò)掩碼時(shí)，FPGA模塊在PXI背板產(chǎn)生一個(gè)數字觸發(fā)信號。一旦 NI PXIe-5663收到這個(gè)觸發(fā)信號，它使用它的標準采集存貯器來(lái)捕獲一個(gè)數據記錄，包含預觸發(fā)采樣。然后您可以通過(guò)NI-RFSA驅動(dòng)從主機讀取 這個(gè)記錄用于其它的處理或存儲。
圖2. 在此應用中， NI FlexRIO FPGA模塊給 NI PXIe-5663 矢量信號分析儀一個(gè)頻域觸發(fā)信號. 編程端到端網(wǎng)絡(luò )系統 編寫(xiě)端到端網(wǎng)絡(luò )數據流被NI-P2P驅動(dòng)極大的簡(jiǎn)化了。在圖3描述的應用中，1號FPGA直接在LabVIEW FPGA中傳送數據給2號FPGA，簡(jiǎn)單的端到端網(wǎng)絡(luò )讀寫(xiě)節點(diǎn)為數據交換提供先進(jìn)先出的接口。這些節點(diǎn)類(lèi)似于DMA 和本地FPGA FIFO。在數據交換成為可能之前，主機必須通過(guò)其N(xiāo)I-RIO和NI-P2P API將1號FPGA的寫(xiě)入數據流和2號FPGA的讀取連接起來(lái)（如圖3所示）。取決于配置，您只需要一個(gè)或兩個(gè)VI來(lái)連接端到端網(wǎng)絡(luò )數據流，以便于數據 交換的進(jìn)行。
圖3. 在Two NI FlexRIO FPGA 模塊和相關(guān)軟件之間的端到端網(wǎng)絡(luò )流 基準端到端網(wǎng)絡(luò )系統 采用NI端到端網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，超過(guò)800 MB/s的數據流速率成為可能。最大處理量取決于數據流模塊，機箱，配置是否許可，以及控制器。一般來(lái)說(shuō)，最低數據速率是P2P的最大可能帶寬。 底板 所有數據必須通過(guò)機箱從一個(gè)模塊流向另一個(gè)模塊，所以機箱在確定性的帶寬中扮演至關(guān)重要的角色。機箱背板的PCI Express開(kāi)關(guān)提供了數據通過(guò)機箱的路徑，同時(shí)，也提供了實(shí)現端到端網(wǎng)絡(luò )數據流的高帶寬的點(diǎn)對點(diǎn)連接。當模塊在機箱插槽上，直接與相同的PCI Express開(kāi)關(guān)相連時(shí)，如圖4所示，帶寬取決于開(kāi)關(guān)。
圖4. 機箱上的模塊安置使所有的數據經(jīng)由一個(gè) PCI Express 開(kāi)關(guān). 表1顯示了一個(gè)給定機箱上PCI Express開(kāi)關(guān)的最大帶寬。連接到相同開(kāi)關(guān)的任意兩個(gè)插槽的通過(guò)帶寬都可以實(shí)現，并且在給定的速率內支持一個(gè)開(kāi)關(guān)的多重連接。
控制器 當一個(gè)P2P流系統的模塊并不都是連接到一個(gè)機箱背板上的相同PCI Express開(kāi)關(guān)時(shí)，數據必須通過(guò)主機控制器的板載開(kāi)關(guān)或芯片，但不必通過(guò)其CPU或存儲器。配置如圖5所示。
圖5. 機箱上的模塊安置使數據通過(guò)主機控制器. 表2列出了一個(gè)給定控制器的PCI Express 開(kāi)關(guān)或芯片的最大帶寬。需要注意的是這些數字表示進(jìn)出控制器某一部分的集合帶寬。如果多個(gè)端到端網(wǎng)絡(luò )流存在于這些相同的部分，它們必需共享帶寬。
模塊 只有機箱和控制器配置提供一定的帶寬，PXI Express模塊本身才能決定最大可實(shí)現帶寬。下面是各種具有P2P功能裝置的基準和配置細節。 NI PXIe-7965R, PXIe-7962R, PXIe-7961R NI FlexRIO FPGA 模塊: 這些PXI Express NI FlexRIO FPGA模塊具有超過(guò)800 MB/s的數據IO速率。當兩個(gè)方向同時(shí)傳輸，FPGA模塊能達到單方向超過(guò)700 MB/s的速率，或超過(guò)1.4 GB/s的集合數據速率。數據可能包含一個(gè)單獨的流，或者多達16個(gè)獨立的流，每一個(gè)流對應裝置的一個(gè)DMA通道。數據流的數目和它們的帶寬由裝置內 FPGA的配置和編程決定。 NI PXIe-5622 IF 數字轉換器: NI PXIe-5622是一種150 MS/s, 16-bit的數字轉換器，能產(chǎn)生多達300 MB/s的數據。對于端到端網(wǎng)絡(luò )數據流來(lái)說(shuō)，數字轉換器有一個(gè)單獨的寫(xiě)入端點(diǎn)，位于板載存儲器的并行數據通路上。您可以將采集到的數據寫(xiě)入這個(gè)端點(diǎn)從而傳 輸到FPGA目標，并將它通過(guò)板載存儲器送到主機。NI PXIe-5622的重要特征是采用正交數字下變頻(DDC)的板載信號處理(OSP)，能以 75 MS/s或 250 MB/s的復合I/Q數據形式提供多達60 MHz的IF帶寬。在這種模式下，端到端網(wǎng)絡(luò )流的采樣隔行掃描選取樣本，采用先I采樣后 Q采樣的方法。
圖6. 采用 NI PXIe-5622 IF數字轉換器的端到端網(wǎng)絡(luò )流 端到端網(wǎng)絡(luò )數據流以原始的二進(jìn)制傳輸，不包括縮放和校準。歸一化的系數可以被NI-SCOPE查詢(xún)并用來(lái)校準二進(jìn)制數據而不必縮放成伏特。歸一化的數據符合隨后的規范，所以您可以以后翻譯這些二進(jìn)制信息或將其縮放成伏特。 • 最大的正二進(jìn)制值對應垂直幅度的最大正向電壓。 • 最大的負二進(jìn)制值對應垂直幅度的最大反向電壓。 • 垂直幅度被均勻劃分以對應可能的二進(jìn)制值。 或者，您可以在一個(gè)單獨的步驟查詢(xún)并應用縮放系數來(lái)校準和縮放數據。請參考高速數字轉換器幫助獲得更多細節。 NI PXIe-5122 高分辨率數字轉換器: The NI PXIe-5122是一種100 MS/s，雙通道，14-bit的數字轉換器，能產(chǎn)生多達每路每流200 MB/s的數據。對于端到端網(wǎng)絡(luò )流，數字轉換器具有兩個(gè)寫(xiě)入端點(diǎn)，位于板載存儲器的并行數據支路。您可以將采集的數據寫(xiě)入這些端點(diǎn)，并將其通過(guò)板載存儲器 傳送到主機。
圖7. 采用NI PXIe-5122高分辨率數字轉換器的端到端網(wǎng)絡(luò )流 表3展示了有效的流配置實(shí)例
表3. 有效的流配置 請注意，配置模塊來(lái)生成數據的速率如果超過(guò)了PXI Express x4總線(xiàn)的帶寬，有可能引起數據溢出。例如，當采樣全速運行(共800 MB/s)時(shí)表3的最后配置表能導致每流400 MB/s的速率。如果您還將數據傳送到主機PC，您將超出總線(xiàn)帶寬。降低數字轉換器的采樣率能避免數據溢出。 端到端網(wǎng)絡(luò )數據流以原始的二進(jìn)制傳輸，不包括縮放和校準。歸一化的系數可以被NI-SCOPE查詢(xún)并用來(lái)校準二進(jìn)制數據而不必縮放成伏特。歸一化的數據符合隨后的規范，所以您可以以后翻譯這些二進(jìn)制信息或將其縮放成伏特。 • 最大的正二進(jìn)制值對應垂直幅度的最大正向電壓。 • 最大的負二進(jìn)制值對應垂直幅度的最大反向電壓。 • 垂直幅度被均勻劃分以對應可能的二進(jìn)制值。 或者，您可以在一個(gè)單獨的步驟查詢(xún)并應用縮放系數來(lái)校準和縮放數據。請參考高速數字轉換器幫助獲得更多細節。 美國國家儀器有限公司（NI）供稿 |
