LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計軟件對數(shù)字開發(fā)的影響

　　除了實(shí)現(xiàn)算法重用，LabVIEW的程序?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)很大程度上對部分仿真-時間活動進(jìn)行了加速。例如，LabVIEW可將臺式機(jī)算法完整編譯為專用處理器的機(jī)器代碼。對于純功能DSP類型算法，系統(tǒng)設(shè)計人員將以相對于連續(xù)時域仿真方法的更快速度對算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。與用于終端FPGA的設(shè)計仿真相比，該優(yōu)勢尤其明顯。LabVIEW可支持位及周期精度仿真的預(yù)期形式。在特定情況下功能測試通常能滿足需求，但LabVIEW可將速度提高多個數(shù)量級，主要原因?yàn)楣δ艽a已為本地功能執(zhí)行進(jìn)行了完全編譯和優(yōu)化，而不再僅僅是“仿真”。相對于較慢的仿真算法，在仿真中重用快速的實(shí)現(xiàn)算法更具實(shí)際用途，因此與其他系統(tǒng)設(shè)計軟件相比，LabVIEW優(yōu)勢更為明顯。

　　LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計和RF通信設(shè)計

　　在RF的設(shè)計和測試趨于統(tǒng)一范例中，相對于普遍統(tǒng)一的趨勢，通信設(shè)計將導(dǎo)致部分特有的復(fù)雜性。最主要情況為，當(dāng)測試RF接收器時必須創(chuàng)建一個發(fā)送器，而測試發(fā)送器也必須創(chuàng)建一個接收器。大多數(shù)時候該測試的信號和測試特性必須超出設(shè)計本身規(guī)范。此外RF通信方法和標(biāo)準(zhǔn)的變更頻率十分迅速，這也對測試本身的靈活性和速度提出了要求。因此用于RF的理想測試儀器必須允許快速重用發(fā)送器和接收器數(shù)字信號處理(DSP)算法，并且具備高性能和靈活性。

　　該類測試的傳統(tǒng)方法將會創(chuàng)建特定功能的儀器，以用于測量和測試特定的通信類型。如需完全覆蓋設(shè)計和測試，不僅需要在設(shè)計流程中考慮測試流程、測試平臺和附加因素，而且在理想狀態(tài)下設(shè)計和測試需要直接使用實(shí)際硬件和信號而不僅是仿真。在LabVIEW和NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)器范例中，當(dāng)在臺式機(jī)中定義通信流的DSP基本構(gòu)件并執(zhí)行預(yù)期功能后，設(shè)計人員可以將算法終端從臺式機(jī)設(shè)計環(huán)境更改為運(yùn)行FPGA的矢量信號收發(fā)器。　　

 
圖2. NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)器的架構(gòu)可允許在主機(jī)或設(shè)備固件中仿真和部署用戶
可編輯的DSP塊。同時也可以對其他輸入/輸出以及內(nèi)存接口進(jìn)行修改以作為算法設(shè)計的補(bǔ)充。

　　該遷移的主要因素以及從算法設(shè)計到最終部署(無論是設(shè)計本身或測試)的主要障礙是能否正確集成實(shí)際定時，更重要的是，硬件I/O和信號校準(zhǔn)。對于設(shè)計和測試功能， DSP算法設(shè)計人員通常不同于實(shí)現(xiàn)包含I/O集成在內(nèi)的設(shè)備固件的團(tuán)隊。通過矢量信號收發(fā)器和LabVIEW RIO可編程設(shè)備，NI將提供可靈活編程的RF硬件平臺，該平臺將包含高度優(yōu)化的IP塊。該程序塊可管理與信號校準(zhǔn)集成的高速A/D和D/A的常規(guī)復(fù)雜度，以及至主機(jī)處理器和高速板載內(nèi)存的DMA數(shù)據(jù)流。該矢量信號收發(fā)器中的IP代表了三個主要特性。首先可以在臺式機(jī)中仿真功能以便用于算法設(shè)計。其次源代碼可用于參考或修改。如之前所述，最后可支持無縫遷移至實(shí)際實(shí)時執(zhí)行系統(tǒng)。

　　集成設(shè)計、開發(fā)和部署

　　為了真正實(shí)現(xiàn)從算法到部署的緊密系統(tǒng)設(shè)計流程，必須具備完整的軟件/硬件視角。軟件必須包含正確的定時、I/O和DSP算法IP。該IP必須能支持仿真執(zhí)行，而且需要快速執(zhí)行功能調(diào)試并支持快速設(shè)計周期，并且最終能將測試和設(shè)計代碼從臺式機(jī)環(huán)境遷移至可編程的部署硬件。

　　用戶開發(fā)的算法和測試均屬于重要知識產(chǎn)權(quán)(IP)，而任何系統(tǒng)設(shè)計工具的主要任務(wù)在于最大化開發(fā)效率，允許用戶在原設(shè)計和最終實(shí)現(xiàn)存在較小差別時對相同IP進(jìn)行重用。僅當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計軟件最初為了程序?qū)崿F(xiàn)采用了開放和可重用的構(gòu)建模塊，并且該基本構(gòu)建模塊可完全匹配用于迭代式設(shè)計過程的可重配置硬件時，才可能實(shí)現(xiàn)上述方式。而結(jié)合LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計軟件和支持LabVIEW RIO的矢量信號收發(fā)器可以達(dá)到這一目標(biāo)。