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當開(kāi)發(fā)一套嵌入式系統時(shí)，確定系統的哪一部分自己設計，哪一部分購買(mǎi)已有的成品是很棘手的問(wèn)題。您可以設計并創(chuàng )建整個(gè)解決方案，完全自定義最終結果，并優(yōu)化花費，然而，任何設計規格的改變或是疏忽都會(huì )引起漫長(cháng)與花費巨大的延期。相反，一個(gè)現成的平臺增加了產(chǎn)品的銷(xiāo)售成本，并且您也許會(huì )為很多設計的時(shí)候用不上的功能花錢(qián)。無(wú)論如何，現成的系統一般提供了更快的驗證周期，因此，會(huì )帶來(lái)更短的上市時(shí)間。 “創(chuàng )建”方式：用戶(hù)定制設計 用戶(hù)定制的嵌入式設計包括很多技術(shù)： * 用于主系統控制器以及數字信號處理的處理器 * 用于各種元件的總線(xiàn)接口 * 用于模擬與數字信號采集，發(fā)生，以及控制的I/O電路 * 支持處理器硬件的軟件構架，設備驅動(dòng)開(kāi)發(fā)，驅動(dòng)APIs，以及實(shí)際的應用軟件 要做一個(gè)深思熟慮的有關(guān)創(chuàng )建還是購買(mǎi)的決定，您必須對自己創(chuàng )建的定制解決方案的花費進(jìn)行精確的估算。如果您僅僅是簡(jiǎn)單地累加電路板元件的花費與軟硬件的開(kāi)發(fā)時(shí)間，您極有可能顯著(zhù)地低估了整個(gè)投資。制造，維持庫存，以及為OS，驅動(dòng)，中間軟件開(kāi)發(fā)軟件的花費總是屢次被低估。與此同時(shí)，工程師與投資方總是對他們的預期銷(xiāo)售量持過(guò)分樂(lè )觀(guān)的態(tài)度，尤其是在最初的二、三年內。 “購買(mǎi)”方式：現成的嵌入式系統 可供替代用戶(hù)定制設計的是使用現成的平臺，它可以提供創(chuàng )建隨后部分的基礎結構。雖然您一般會(huì )花費比電路板元件更多的費用，但是您可以期待更快地上市，這是因為供應商為您做了很多底層的設計和實(shí)現的工作。此外，這些系統具有更友好的擴展路徑，所以在解決概念與原型機驗證階段出現的，不可避免的特定問(wèn)題時(shí)，更得心應手一些。 當著(zhù)手進(jìn)行一項新技術(shù)時(shí)，將原型機創(chuàng )建出來(lái)并使它能快速運作，常常是決定產(chǎn)品是否具有技術(shù)與商業(yè)價(jià)值的極為重要的一環(huán)。對于較新的產(chǎn)品與技術(shù)來(lái)說(shuō)，確定市場(chǎng)需求性與產(chǎn)品將來(lái)的銷(xiāo)售量是十分困難的。您可以使用現成的工具快速地創(chuàng )建原型機并開(kāi)發(fā)系統，而不必預先投入大量的資金。 從大批量到高性能的現成平臺 NI公司開(kāi)發(fā)了各種工具，增加了生產(chǎn)率并幫助公司與較小的工程師團隊更快地將他們的產(chǎn)品投入到市場(chǎng)。NI圖形化的系統設計工具，包括NI LabVIEW軟件與可重新配置的嵌入式系統，將現成平臺的優(yōu)勢與用戶(hù)硬件的定制化及靈活性結合起來(lái)。NI公司提供了嵌入式解決方案來(lái)滿(mǎn)足大批量的部署與高性能的應用需求。 
圖 1. NI 圖形化的系統設計工具，包括 LabVIEW 與 RIO 嵌入式 硬件，結合了現成工具的 優(yōu)勢與用戶(hù)定制設計的性能 通過(guò)使用在線(xiàn)NI圖形化系統設計計算器，您可以預見(jiàn)到為您的嵌入式解決方案選擇NI工具的影響，尤其是在整個(gè)系統花費與上市時(shí)間方面。
圖 2. 使用在線(xiàn) NI圖形化系統設計計算器，您可以預見(jiàn)使用 NI 圖形化系統設計工具的時(shí)間，生產(chǎn)率，以及花費優(yōu)勢。 大批量的嵌入式應用 現成的平臺對大批量的嵌入式應用(每年部署的銷(xiāo)售量在10s到 1,000s)來(lái)說(shuō)正變得足夠劃算，經(jīng)濟上更加可行。嵌入式平臺部分的NI CompactRIO家族提供了工業(yè)級與嵌入式應用要求的性能與可靠性。此外，它也帶來(lái)了一種理想的平臺，可以用于設計過(guò)程，原型機測量以及控制系統。每個(gè)CompactRIO系統都融合了開(kāi)放的嵌入式結構的功能性與現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的可靠性，它堅固耐用，具有可以熱插拔的工業(yè)級I/O模塊。 對于大批量的系統部署與OEM解決方案來(lái)說(shuō)，新的，以?xún)r(jià)值取向的NI cRIO-9075 與 cRIO-9076集成CompactRIO機箱提供了一種非常有吸引力的選擇，它具有很小的占地面積，較低的花費，以及靈活的可重新配置的I/O(RIO)結構。這些系統具有集成的400 MHz處理器的實(shí)時(shí)控制器，Xilinx的Spartan-6 FPGAs，以及4 C系列模塊I/O插槽，信號可調制I/O。使用LabVIEW，您可以快速地開(kāi)發(fā)靈活的，模塊化的測量與控制系統，并實(shí)現顯著(zhù)的上市時(shí)間效益。 高性能的嵌入式應用 要求優(yōu)異性能的小批量的嵌入式應用并不像大批量應用那樣對費用敏感，因此，使用集成FPGAs的現成平臺是很理想的。在大部分情況下，這些應用在靈活的，高性能的現成平臺上看起來(lái)更有價(jià)值，現有平臺縮短了設計驗證與投入市場(chǎng)之間的時(shí)間。對于高性能的嵌入式應用，NI FlexRIO含有模塊化的FPGA硬件，Virtex-5 FPGA，以及PXI樣式條件下的可定制I/O。平臺可以提供的部分如下： * 內置的基礎結構部分，包括速度為800 MB/s的PCI Express總線(xiàn)接口 * DRAM通信 * 集成了Xilinx的內核產(chǎn)生器(CORE Generator)或其它第三方IP * 系統中兩個(gè)FPGA模塊之間可通過(guò)DMA進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)數據流傳輸 這些部分可以幫助一個(gè)團隊快速地試制新的設計，同時(shí)能將精力集中在他們添加到系統中的最有價(jià)值的部分。使用PXI 與 NI FlexRIO，嵌入式設計師正在創(chuàng )建高度靈活的，可升級的，以及定制的系統，用于發(fā)生與采集應用。 現成工具減少了首要費用并縮短了上市時(shí)間 使用圖形化系統設計的用戶(hù)已經(jīng)證明他們可以同更小的團隊一起，使用現成的工具創(chuàng )建用戶(hù)定制的嵌入式系統。使用系統級的軟件工具為內置的處理器，FPGAs，以及I/O等硬件編程，較小的團隊可以完成以往要求至少兩倍人手才能實(shí)現的任務(wù)。這個(gè)結果是硬件與軟件開(kāi)發(fā)費用的降低，一般對嵌入式設計來(lái)說(shuō)是首要費用 作者簡(jiǎn)介 – John Hottenroth John Hottenroth是NI公司RIO硬件市場(chǎng)開(kāi)發(fā)部經(jīng)理。他幫助用戶(hù)縮短在高性能設計項目上的開(kāi)發(fā)時(shí)間，最近他在同一位用戶(hù)一起工作，這位用戶(hù)使用LabVIEW與NI FlexRIO創(chuàng )建了世界上第一臺實(shí)時(shí)3D OCT醫學(xué)成像系統。 – Nick Butler Nick Butler是NI公司無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )平臺的產(chǎn)品市場(chǎng)部經(jīng)理。他最近受邀在波士頓舉行的WSN與環(huán)境發(fā)電會(huì )議(WSN and Energy Harvesting Conference)，以及羅斯蒙塔舉行的傳感器展覽會(huì )(Sensors Expo)上報告發(fā)言。 |
