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概覽 NI Single-Board RIO產(chǎn)品是為高容量的嵌入式控制與數據采集應用而設計的，可以滿(mǎn)足高性能和高可靠性的要求。通過(guò)使用這些實(shí)時(shí)的單板計算機，工程師和嵌入式開(kāi)發(fā)員可以將包含I/O的嵌入式系統更快地投入市場(chǎng)。由于NI Single-Board RIO使用了NI LabVIEW FPGA和LabVIEW實(shí)時(shí)技術(shù)，工程師們能夠使用簡(jiǎn)單易用的圖形化編程工具對NI Single-Board RIO嵌入式系統進(jìn)行設計、編程以及定制。 
圖1：NI Single-Board RIO產(chǎn)品是實(shí)時(shí)的單板計算機，包括實(shí)時(shí)處理器、FPGA以及模擬與數字I/O，可以使用LabVIEW進(jìn)行編程。 * 單板嵌入式控制與數據采集 * 用于快速開(kāi)發(fā)的NI LabVIEW圖形化編程工具 * 用于可靠獨立操作與信號處理的板載實(shí)時(shí)處理器 * 用于定制I/O定時(shí)與處理的板載FPGA芯片 * 板載模擬I/O與數字I/O * 用于板卡級嵌入式設計的低成本系統 NI的Single-Board RIO都在一塊板卡上集成了一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)處理器、一塊高性能FPGA芯片以及板載模擬與數字I/O接口。所有I/O都直接連接到FPGA，提供了定時(shí)與 I/O信號處理的底層定制。FPGA通過(guò)高速PCI總線(xiàn)連接到嵌入式實(shí)時(shí)處理器。LabVIEW包含了內置的數據傳輸方式，用于將數據從I/O傳送到 FPGA，或是從FPGA傳送到嵌入式處理器上，用于實(shí)時(shí)分析、后處理、數據記錄或是與聯(lián)網(wǎng)的主機進(jìn)行通信。
圖2：NI Single-Board RIO體系結構 說(shuō)明：CompactRIO還可以作為一個(gè)包裝完好的嵌入式系統來(lái)購買(mǎi)，其中包含了一個(gè)堅固的機械外殼，用來(lái)承受苛刻的工作環(huán)境。 NI Single-Board RIO產(chǎn)品 總共有八種NISingle-Board RIO產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在處理器速度、可編程門(mén)陣列(FPGA)門(mén)數量、內存容量以及I/O組合方面有所不同。要了解更多關(guān)于某個(gè)型號具體包含何種特性，請參考下表。 表1：實(shí)時(shí)單板計算機的NISingle-Board RIO平臺
NI Single-Board RIO產(chǎn)品包括以下規范和外圍設備： * -20至70 °C存儲器工作溫度 * -20至55 °C工作溫度 * 19 V至30 VDC電源輸入 * 用于連接外圍接口和設備的RS-232串行端口 * 用于聯(lián)網(wǎng)的10/100以太網(wǎng)端口 * 高達256 MB非易失存儲器 * 高達128 MB RAM * 帶有備用電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 模擬與數字I/O以及擴展I/O NI Single-Board RIO包含以下板載I/O： * 110 路3.3 V/TTL數字I/O線(xiàn)路 * 多達32路±10 V、16位、250 kS/s模擬輸入 * 多達4路±10 V、16位、100 kS/s模擬輸出 * 多達32路24 V工業(yè)數字輸入線(xiàn)路 * 多達32路24 V工業(yè)數字輸出線(xiàn)路 對于擴展I/O，最多可以將三塊C系列I/O模塊插入到每個(gè)Single-Board RIO系統中。C系列I/O具有多種類(lèi)型，其中包括電壓、電流、熱電偶、RTD、加速度計以及張力計輸入；高達±60 V同步采樣的模擬I/O；12、24以及48 V工業(yè)數字I/O；5 V/TTL數字I/O；計數器/定時(shí)器；脈沖發(fā)生；高電壓/電流繼電器。由于這些模塊包含用于較寬電壓范圍或工業(yè)信號類(lèi)型的內置信號調理，通�？梢灾苯訉� C系列模塊連接到傳感器和執行器上。由于這些平臺是開(kāi)放的，您還可以建立自己定制的I/O模塊，以便滿(mǎn)足的特殊I/O應用或通信需求。
圖4：對于60多種C系列I/O與通信模塊，工程師最多可以將三個(gè)模塊連接到任何NI Single-Board RIO產(chǎn)品中以提高其I/O功能，或是構建自定制的I/O模塊。 可重復配置FPGA 嵌入式FPGA是工程師可以使用LabVIEW FPGA工具進(jìn)行編程的高性能、可重復配置的芯片。過(guò)去，FPGA設計者需要學(xué)習使用例如VHDL等復雜的設計語(yǔ)言，才能對FPGA進(jìn)行編程�，F在，任何工程師或是科學(xué)家都可以使用圖形化的LabVIEW工具對FPGA進(jìn)行編程和定制。使用嵌入在CompactRIO中的FPGA硬件，您可以為模擬和數字 I/O，實(shí)現自定義定時(shí)、觸發(fā)、同步、控制以及信號處理。LabVIEW FPGA作為一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境，使您可以集成VHDL代碼或是IP核心。 板載實(shí)時(shí)處理器 NI Single-Board RIO產(chǎn)品含有工業(yè)級266 MHz或400 MHz的Freescale MPC5200處理器，能夠在高可靠性的Wind River VxWorks實(shí)時(shí)操作系統上，確定性地執行LabVIEW實(shí)時(shí)應用程序。LabVIEW包含內建函數，用于在FPGA以及CompactRIO嵌入式系統中的實(shí)時(shí)處理器之間傳送數據。您可以從600多個(gè)LabVIEW內建函數中進(jìn)行選擇，建立用于實(shí)時(shí)控制、分析、數據記錄與通信的多線(xiàn)程嵌入式系統，并且，您還可以將現有的C/C++代碼與LabVIEW實(shí)時(shí)代碼整合在一起，以便節省開(kāi)發(fā)時(shí)間。 應用實(shí)例 由于NI Single-Board RIO成本低，可靠性高，并且適合于高容量的嵌入式測量和控制應用，您可以用它來(lái)解決眾多工業(yè)、應用挑戰。具體實(shí)例包括： * 醫用設備監視與控制 * 機器人與無(wú)人車(chē)輛控制 * 機器狀態(tài)監視與保護 * 嵌入式數據記錄 * 電氣功率監視與功率電子控制 * 手機/便攜式設備噪聲、振動(dòng)、聲振粗糙度(NVH)分析 NI公司供稿 |
