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NI公司供稿 概覽 NI擴展了NI CompactDAQ平臺，發(fā)布了用于高性能嵌入式采集和記錄的獨立數據采集系統。NI cDAQ-9138和NI cDAQ-9139機箱具備內置Intel Core i7雙核處理器，使得NI CompactDAQ在將數據記錄至板載內存的同時(shí)運行采集和分析軟件。NI CompactDAQ首次可以完全獨立于外部計算機單獨運行，為嵌入式測量和記錄應用提供了更佳的性能和靈活性。 產(chǎn)品概覽 高性能cDAQ-9138和cDAQ-9139可以作為獨立儀器使用，為NI CompactDAQ平臺實(shí)現了前所未有的功能，同時(shí)還可利用NIC系列平臺以及NI LabVIEW系統設計軟件模塊化和靈活性的優(yōu)勢。NI CompactDAQ獨立系統包括嵌入式控制器、8插槽機箱、C系列I/O模塊、操作系統和軟件�？刂破靼ǹ捎糜谶\行嵌入式操作系統的高級雙核處理器以及用于數據記錄的32GB非易失性存儲器。獨立NI CompactDAQ系統可提供用于大多數傳感器類(lèi)型的信號調理模塊選項以及各種標準連接，如USB、以太網(wǎng)、串口等，可用于擴展I/O和連接其他第三方外設。 串口連接、USB端口、雙核1.33 GHz處理器 
VGA圖形端口、千兆以太網(wǎng)、用于C系列I/O模塊的8個(gè)插槽 圖1. 獨立式NI CompactDAQ系統包括機箱、嵌入式控制器、C系列I/O模塊、操作系統、軟件以及其他可選外圍設備。 高性能多核處理 高性能獨立NI CompactDAQ系統的特點(diǎn)為包括用于密集處理任務(wù)的Intel雙核處理器。通過(guò)多核處理器，可以同時(shí)執行多個(gè)獨立任務(wù)或線(xiàn)程，從而大大減少執行運算所需的時(shí)間。LabVIEW會(huì )自動(dòng)將各個(gè)運算拆分為多個(gè)線(xiàn)程，從而可以更方便地開(kāi)發(fā)利用多核技術(shù)的應用程序。該圖形化編程已內置用于處理器的線(xiàn)程管理，用戶(hù)無(wú)需處理復雜的線(xiàn)程管理。
Intel處理器提供的多項新技術(shù)可改進(jìn)NI CompactDAQ應用的性能和功能： Intel超線(xiàn)程技術(shù)可以使每個(gè)處理器核心并行執行兩個(gè)線(xiàn)程，因此將軟件可用的處理器核心數加倍并改進(jìn)多核性能。在cDAQ-9139上運行的應用程序可并行執行4個(gè)線(xiàn)程，從而進(jìn)一步改進(jìn)性能。 在工作量較高時(shí)，Intel睿頻加速技術(shù)可提高處理器時(shí)鐘頻率。當用于密集計算時(shí)，應用程序需要更快的時(shí)鐘頻率，該處理器將以固定間隔自動(dòng)增加時(shí)鐘頻率直到達到所需要求，而諸如溫度或其他處理核心上的負荷等原因則會(huì )導致時(shí)鐘速度降為基準運算頻率。該方式可確保處理器在設計安全范圍內始終達到最大性能。 Intel主動(dòng)管理技術(shù)(AMT)可使高級用戶(hù)對NI CompactDAQ系統進(jìn)行遠程管理。對進(jìn)行底層硬件的訪(fǎng)問(wèn)是通過(guò)主以太網(wǎng)接口實(shí)現的，可允許遠程用戶(hù)控制NI CompactDAQ系統的開(kāi)機和關(guān)機、檢查當前系統狀態(tài)、將控制臺輸出重定向為遠程用戶(hù)以及其他管理任務(wù)，這些操作都無(wú)需與NI CompactDAQ軟件進(jìn)行交互。 嵌入式操作系統 cDAQ-9138和cDAQ-9139是最先發(fā)布的可運行嵌入式操作系統的帶內置控制器的NI Compact機箱。選擇Windows Embedded Standard 7 (WES7)可以獲得全面軟件和集成用戶(hù)界面功能，而運行LabVIEW Real-Time可以獲得更高的執行效率和更高可靠性。 WES7 可靠性對于確保應用程序長(cháng)時(shí)間正確運行十分重要，這是大多數嵌入式應用的基本要求。WES7和LabVIEW Real-Time提供的功能和特性都可滿(mǎn)足需要長(cháng)期運行的需求。WES7同時(shí)可支持全面的Windows軟件以及用于Windows平臺的LabVIEW。通過(guò)WES7可以利用.NET程序集提供的函數、ActiveX控件和DLL，或者直接連接遠程數據庫更方便地記錄數據。此外利用內置VGA顯示輸出可以實(shí)現用戶(hù)界面，因而無(wú)需專(zhuān)用的用戶(hù)界面計算機，可以降低系統預算和維護要求。 LabVIEW Real-Time LabVIEW Real-Time已將操作系統組件縮減至最低要求，并降低了由崩潰或其他不可預期問(wèn)題引起系統錯誤可能性。通用操作系統必須嘗試為不同類(lèi)型的應用程序提供所需資源和執行時(shí)間，每增加一個(gè)應用程序都會(huì )提高系統錯誤的可能性。LabVIEW Real-Time也包括諸如Reliance文件系統和看門(mén)狗定時(shí)器等功能，可用于進(jìn)一步確保應用程序在較長(cháng)時(shí)間內運行的可靠性。Datalight提供的Reliance文件系統可用于需要高可靠性的嵌入式系統。該文件系統可以避免由于意外斷電等系統事件引起的文件損壞。當發(fā)生應用程序錯誤時(shí)，看門(mén)狗定時(shí)器可確保將系統盡快自動(dòng)恢復為運行狀態(tài)。 測量定時(shí)和同步 NI CompactDAQ屬于模塊化系統，通過(guò)插入其他模塊即可添加更多測量類(lèi)型和通道。所有模塊均支持熱插拔，將模塊插入NI CompactDAQ機箱后可以被自動(dòng)檢測出來(lái)。所有模塊自動(dòng)同步，在一套NI CompactDAQ系統內可以同時(shí)進(jìn)行高速模擬輸入、模擬輸出、數字輸入和數字輸出數據流。 模數轉換器(ADC)是任何測量系統的重要組件。ADC需要通過(guò)時(shí)鐘信號來(lái)確定采集采樣的時(shí)間。很多系統使用多個(gè)ADC，這些ADC共享同一個(gè)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現所有通道的同步測量。而NI CompactDAQ系統在定時(shí)引擎方面有更大的靈活性，同時(shí)也有更出色的同步功能。 用于多速率的多定時(shí)引擎 NI CompactDAQ機箱包括3個(gè)模擬輸入定時(shí)引擎，所以你可以將模擬輸入分為最多三個(gè)不同的組（也可稱(chēng)為任務(wù)）。如圖2所示，每個(gè)任務(wù)可以使用不同速率運行。該方式適用于同時(shí)進(jìn)行低速測量（溫度）和高速測量（聲音和振動(dòng)）的情況。三個(gè)任務(wù)可以同時(shí)開(kāi)始并獨立操作。單個(gè)任務(wù)內的所有通道將會(huì )自動(dòng)同步并按請求速率返回。單個(gè)任務(wù)也可以包括所有模塊，從而將所有通道使用同一個(gè)時(shí)鐘來(lái)同步。
圖2. 在同一個(gè)機箱中以不同速率運行多個(gè)不同模擬輸入任務(wù)。 用于模擬和數字輸出的特定定時(shí)引擎 NI CompactDAQ可支持同時(shí)運行高達7個(gè)任務(wù)，包括以下7個(gè)任務(wù)選項： o 包含最多3個(gè)定時(shí)引擎的模擬輸入 o 包含特定定時(shí)引擎的模擬輸出 o 包含特定定時(shí)引擎的數字輸入 o 包含特定定時(shí)引擎的數字輸出 o 計數器/定時(shí)器任務(wù)用于正交、PWM、事件、周期或頻率測量 通過(guò)包含特定資源，數字和模擬輸出任務(wù)可以獨立運行，無(wú)需在不同任務(wù)間共享時(shí)鐘信號。該方式可使編程變得更方便直觀(guān)。與大多數現成數據采集系統相比，NI CompactDAQ包含的多定時(shí)引擎以及連接和共享資源的功能可極大地改進(jìn)靈活性。 C系列I/O通道擴展 高性能獨立NI CompactDAQ系統可提供8個(gè)用于集成C系列I/O的插槽，該插槽可支持各種C系列I/O擴展選項。同時(shí)NI CompactDAQ平臺的機箱可通過(guò)USB、以太網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)選項與獨立NI CompactDAQ進(jìn)行數據傳輸。通過(guò)該擴展方式，可以任意集成和組合超過(guò)50種專(zhuān)用測量的C系列I/O模塊。這些類(lèi)型豐富的測量模塊可用于創(chuàng )建滿(mǎn)足你精確的I/O需求的測量系統。
圖3. NI CompactDAQ平臺包括用于擴展的1、4和8插槽機箱選項。 集成顯示和外部設備 創(chuàng )建人機界面(HMI)是開(kāi)發(fā)任何嵌入式或工業(yè)系統的重要步驟。獨立NI CompactDAQ包括集成VGA接口可大大簡(jiǎn)化HMI開(kāi)發(fā)。利用WES7和VGA顯視器或平板觸摸屏，可以開(kāi)發(fā)LabVIEW應用程序并將前面板作為用戶(hù)界面使用。不僅可以避免開(kāi)發(fā)獨立HMI應用程序而減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，而且通過(guò)使用低成本顯視器替代額外計算機或觸摸屏計算機可以降低成本。你也可以使用用于iOS和Android移動(dòng)設備的NI Data Dashboard對系統進(jìn)行控制和監控。
圖4. 直接連接HMI或配置移動(dòng)設備以便對獨立NI CompactDAQ進(jìn)行交互或監控。 獨立NI CompactDAQ平臺適用于處理同步視頻和測量的應用。通過(guò)雙千兆網(wǎng)絡(luò )端口連接GigE Vision攝像頭并使用LabVIEW Real-Time和WES7執行快速高分辨率的圖像采集和處理任務(wù)。利用高性能NI-IMAQdx驅動(dòng)和NI視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊圖像庫提供的上百個(gè)算法，可以開(kāi)發(fā)用于各種任務(wù)的視覺(jué)應用程序，如圖像增強、模式匹配和對象測量等。
圖5. 使用雙千兆網(wǎng)絡(luò )端口連接GigE Vision攝像頭。 獨立NI CompactDAQ機箱上的多種連接選項可用于連接大多數附加硬件。通過(guò)4個(gè)高速USB端口可連接諸如鍵盤(pán)或鼠標等外圍設備，或者使用該端口將數據記錄至外部存儲媒介。選擇RS232或RS485/422串口可連接許多設備（如GPS）。 軟件 任何測量系統都包括配套軟件，LabVIEW可用于設計軟件并完全自定義獨立的測量系統。LabVIEW提供用于采集、分析和演示數據的獨立開(kāi)發(fā)環(huán)境，并且已經(jīng)對底層編程調用進(jìn)行抽象。這種抽象意味著(zhù)LabVIEW以及NI-DAQmx驅動(dòng)程序可以適用于隨時(shí)間變化的需求和技術(shù)，以便幫助用戶(hù)開(kāi)發(fā)的應用程序與業(yè)界保持同步適用。 在LabVIEW 2012中，除了已有的幾百個(gè)NI-DAQmx范例之外，NI提供了用于獨立NI CompactDAQ的新數據記錄范例、模板和項目范例。該選項可提供不同的程序開(kāi)發(fā)起點(diǎn)，使新程序員能快速查看感興趣的測量方式，或幫助有經(jīng)驗的程序員查找由LabVIEW開(kāi)發(fā)人員設計并推薦的可擴展軟件架構。通過(guò)各種專(zhuān)注于用戶(hù)熟練程度的工具和功能，LabVIEW 2012可以幫助各個(gè)程度的工程師和科學(xué)家更快地實(shí)現創(chuàng )新。 對于需要成套解決方案的用戶(hù)，可通過(guò)LabVIEW工具網(wǎng)絡(luò )選擇基于配置的軟件或者利用NI聯(lián)盟伙伴網(wǎng)絡(luò )中超過(guò)600家公司提供的自定義解決方案。該聯(lián)盟伙伴專(zhuān)注于利用LabVIEW和NI數據采集產(chǎn)品提供集成和自定義服務(wù)。對于各種應用大小、復雜度或自定義需求，均可以找到滿(mǎn)足程序員或非程序員所需的軟件解決方案。 了解更多關(guān)于高性能獨立式NI cDAQ產(chǎn)品，請訪(fǎng)問(wèn)：ni.com/compactdaq/stand-alone/zhs |
