|
概覽 在設計過(guò)程的早期考慮您的發(fā)布硬件的設計目標，可以幫助您縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。您無(wú)需重復勞動(dòng)，可以通過(guò)使用您所發(fā)布的產(chǎn)品的原型系統中的相當一部分軟硬件，更快速地發(fā)布一個(gè)更可靠的嵌入式系統或機器。 NI可重新配置的I/O(RIO)發(fā)布曲線(xiàn) 
圖1.NI RIO 發(fā)布曲線(xiàn)：從快速構造原型到低成本配置 NI提供了多種商業(yè)上現成可用的(COTS)、具有共同的可重新配置的I/O(RIO)架構的硬件。該架構組合了一個(gè)實(shí)時(shí)處理器、一個(gè)現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)和多種I/O，其中包括模擬I/O、數字I/O、運動(dòng)I/O和通信I/O等。利用這一標準架構和NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具，您可以利用靈活的高性能硬件，快速地設計嵌入式系統和工業(yè)監控機器并構造其原型。利用完全的代碼復用，您可以將您的原型系統快速轉換為一個(gè)成本優(yōu)化的發(fā)布系統，該系統采用了相同的硬件架構從而降低了成本并縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。 NISingle-BoardRIO嵌入式控制與采集硬件 新推出的NISingle-BoardRIO嵌入式產(chǎn)品拓展了NI RIO開(kāi)發(fā)低成本、板卡層次的嵌入式硬件的可用選擇。再次強調，通過(guò)標準的NI RIO架構和LabVIEW，您可以利用模塊化的、靈活的CompactRIO快速地開(kāi)發(fā)嵌入式系統，并快速發(fā)布到新的、成本更低的、板卡層次的 NISingle-BoardRIO嵌入式硬件。由于您可以從原型構造到開(kāi)發(fā)復用相同的LabVIEW代碼，您可以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并提升嵌入式設備與機器的可靠性。 新推出的NISingle-BoardRIO產(chǎn)品提供了如下特性： * Single-Board嵌入式控制與采集 * LabVIEW圖形化編程與面向快速開(kāi)發(fā)的中間件驅動(dòng)程序工具 * 面向可靠、獨立操作與信號處理的板上實(shí)時(shí)處理器 * 面向定制I/O定時(shí)與處理的板上FPGA芯片 * 板上模擬I/O與數字I/O * 面向板卡層次嵌入式設計的低成本系統
圖2. NISingle-BoardRIO在單個(gè)板卡上集成了一個(gè)處理器、FPGA和模擬I/O與數字I/O，您可以利用LabVIEW圖形化工具對其進(jìn)行編程。 每個(gè)NISingle-BoardRIO設備在單個(gè)板卡上集成了一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)處理器、一個(gè)高性能FPGA和板上模擬I/O與數字I/O。與NI推出的所有其他RIO硬件相似，該I/O直接與FPGA相連，提供了定時(shí)與I/O信號處理的低層次的定制實(shí)現。該FPGA通過(guò)一個(gè)高速PCI總線(xiàn)與嵌入式實(shí)時(shí)處理器相連。LabVIEW包含內置的數據傳輸機制，將數據從該I/O傳輸至FPGA并從該FPGA傳輸至嵌入式處理器，以實(shí)現實(shí)時(shí)分析、進(jìn)一步處理、數據錄入或者與聯(lián)網(wǎng)主機的通信。 利用LabVIEW更快速地發(fā)布嵌入式系統 利用LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，您可以使用相同的LabVIEW項目，對您的RIO嵌入式系統的實(shí)時(shí)處理器、可重新配置FPGA和I/O進(jìn)行編程，以實(shí)現嵌入式控制、監測、處理和數據錄入應用。利用專(zhuān)業(yè)的LabVIEW模塊，您可以對實(shí)時(shí)處理器(LabVIEW實(shí)時(shí)模塊)和 FPGA(LabVIEW FPGA模塊)進(jìn)行編程。LabVIEW也還擁有一組廣泛的中間件驅動(dòng)程序，這些驅動(dòng)程序實(shí)現了您的RIO嵌入式系統的所有硬件組件(模擬I/O與數字I /O、FPGA、處理器、外設和存儲器等)的無(wú)縫集成。
圖3.利用LabVIEW項目管理和編寫(xiě)處理、FPGA和I/O的所有代碼。 LabVIEW實(shí)時(shí)模塊 系統內的嵌入式實(shí)時(shí)處理器通過(guò)LabVIEW實(shí)時(shí)模塊進(jìn)行編程，該模塊包含面向浮點(diǎn)控制、處理、分析、數據錄入和通信的內置函數組塊。 LabVIEW實(shí)時(shí)模塊包含多個(gè)特性，例如： * 面向分布式嵌入式實(shí)時(shí)系統方便聯(lián)網(wǎng)的LabVIEW共享變量技術(shù) * 達到微妙精度的確定性軟件定時(shí) * 超過(guò)600個(gè)浮點(diǎn)高級控制與信號處理函數 * 現有C/C++代碼的集成 * 快速發(fā)布和復制現有系統的系統復制工具 LabVIEW FPGA模塊 您可以利用LabVIEW FPGA模塊對RIO硬件系統中的可重新配置的FPGA進(jìn)行快速編程，以實(shí)現定制控制與高速控制、I/O定時(shí)和信號處理。LabVIEW FPGA模塊具有下列特性： * 面向現有HDL代碼的方便集成的組件層IP(CLIP)節點(diǎn) * 快速架構實(shí)時(shí)代碼和FPGA代碼的FPGA向導 * 使啟動(dòng)更為方便的FPGA項目向導 * 面向基于FPGA的控制、狀態(tài)機以及其他的實(shí)現的LabVIEW狀態(tài)圖模塊 * 方便開(kāi)發(fā)與調試的FPGA仿真特性 * 定點(diǎn)FPGA IP函數組塊： 1. 快速付立葉變換(FFT) 2. 多通道PID 3. 信號發(fā)生器 4. 陷波濾波器 5. 察看所有的預置的LabVIEW FPGA函數和IPNet中的IP 中間件驅動(dòng)程序工具 嵌入式設計的最大挑戰之一便是創(chuàng )建、調試和驗證用于集成嵌入式系統的所有硬件組件的、驅動(dòng)程序層次的軟件棧所需的巨大工作量。在傳統情況下，這一集成過(guò)程是留給用戶(hù)來(lái)完成的，這使得嵌入式系統的設計過(guò)程變得更為復雜和冗長(cháng)。 由傳統的Single-Board計算機與其他嵌入式系統供應商提供的基本驅動(dòng)程序提高了生產(chǎn)率與性能并縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，而NI中間件驅動(dòng)程序則超越了這一基本驅動(dòng)程序。每臺支持RIO的設備均包含有驅動(dòng)程序軟件和其他的配置服務(wù)軟件。內置的中間件驅動(dòng)程序工具包含如下功能特性： * 面向模擬、數字、運動(dòng)和通信I/O與FPGA間接口的內置函數 * 面向FPGA與處理器間數據通信的傳輸函數 * 面向FPGA/處理器至存儲器間接口的方法 * 面向處理器至外設(RS232串口和以太網(wǎng))間的接口的函數 * 面向高性能的多線(xiàn)程驅動(dòng)程序 從原型到發(fā)布的轉換 具有多個(gè)外形尺寸的RIO平臺提供了多種原型構造與開(kāi)發(fā)選項。CompactRIO集成系統與NISingle-BoardRIO為高容量嵌入式系統提供了最佳特性。與其他板卡層次產(chǎn)品相似，NI Single-BoardRIO嵌入式硬件要求您確保您的設計與標準兼容需求(如電磁兼容性(EMC))一致，并支持足夠的散熱。封裝的、現成可用的 CompactRIO系統提供了這些認證�？紤]表1中的規范以確定哪一種RIO硬件最符合您的應用需求。 表1.NI RIO硬件比較
NI公司供稿 |
