NI LabVIEW結合最新CompactRIO平臺進軍嵌入式開發(fā)
NI公司日前發(fā)布了CompactRIO,一個有極高性能的嵌入式控制和采集平臺。由于采用了可重配置I/O技術(RIO),CompactRIO將適用于尺寸小、可靠性要求高的先進應用。通過NI的RIO技術,LabVIEW的開發(fā)者將能夠使用可重配置FPGA芯片和LabVIEW的圖形化開發(fā)工具來定義他們自己的硬件測量電路。
“由于性能和靈活性的原因,FPGA芯片已經在數字設計工程師中得到了廣泛的市場應用。RIO技術將把這些優(yōu)點帶給更多的工程師和科研人員,而無需按照傳統(tǒng)的學習曲線來學習如何對FPGA進行編程,”NI研發(fā)部高級副總裁Tim Dehne說,“對FPGA的圖形化編程將延伸虛擬儀器的范疇,LabVIEW的用戶可以綜合自己定制的電路,在性能和優(yōu)化上與由賣方定制的電路一較高下?!?/P>
CompactRIO有兩種配置:嵌入式系統(tǒng)和R系列擴展系統(tǒng)。新的CompactRIO嵌入式系統(tǒng)包含一個實時的嵌入式處理器、四個或八個插槽的可重配置機架,機架包含一個用戶可編程的FPGA與10個熱交換工業(yè)I/O模塊。每一個I/O模塊包含內置的現場接線連接器、信號調理與變換電路和一個可選的隔離裝置。由于將連接器的接線箱集成到模塊中,CompactRIO大大的減小了所需的空間與現場接線的費用。這種低成本的嵌入式結構提供了對低層硬件資源的開放式訪問,從而實現對獨立定制的或分布控制和采集系統(tǒng)的快速開發(fā)。
CompactRIO R系列擴展系統(tǒng)為PCI或PXI/CompactPCI R系列FPGA器件提供高性能的信號調理與工業(yè)擴展I/O。工程師可以在任何運行Windows或LabVIEW實時操作系統(tǒng)的個人電腦或工業(yè)電腦上安裝R系列FPGA器件。在這種配置中,一個R系列擴展機架直接連接到R系列FPGA器件的一個數字接口上。擴展系統(tǒng)增加的測試能力可應用于傳統(tǒng)的插入式數據采集、顯示、運動和模塊化的儀器裝置。
由于采用了性能好、尺寸小的可重配置FPGA芯片,外形緊湊、性能可靠的CompactRIO將提供前所未有的控制與采集能力。一個四槽的CompactRIO嵌入式系統(tǒng)尺寸僅為7.07x3.47x3.47英寸,其重量為3.47磅。由直流供電的系統(tǒng)通常僅消耗7到10瓦的功率,可工作于華氏-40到158度并且可承受50g的沖擊。CompactRIO I/O模塊的隔離電壓瞬間為2300Vrms,連續(xù)為250Vrms。其中的每一組件都通過了不同的國際安全、電磁兼容性和環(huán)境認證與等級評定。
CompactRIO系統(tǒng)核心的RIO FPGA電路是并行處理的可重配置計算引擎,執(zhí)行嵌入式的LabVIEW應用將比以往的速度快100倍。工程師可以以超過100kS/s的循環(huán)速度實現多回路模擬PID控制系統(tǒng),也可以以1MS/s的速度實現多回路數字控制系統(tǒng),還可以在25ns的時間內對多級布爾邏輯求值。
CompactRIO是為那些使用LabVIEW圖形開發(fā)工具在廣泛的工業(yè)與應用中采用可重配置硬件的高級開發(fā)者設計的。早期的用戶如:MTS、 Roush、 Goepel、 Process Automation和Virginia Tech都已經成功地開發(fā)了CompactRIO嵌入式系統(tǒng),這些系統(tǒng)應用于重型機械控制、車輛內置數據采集、聲學與振動分析和電機驅動領域。
“使用我們已有的動力控制技術加上LabVIEW的技術,我們僅花了3人月就開發(fā)了一個完全授權的引擎控制原型系統(tǒng),通過CompactRIO來控制高性能的摩托車引擎。在以往的項目中,我們至少要花2人年來開發(fā)相同的定制設計硬件的ECU系統(tǒng),”Driwen公司(汽車控制與數據采集解決方案提供商)總裁Carroll G.Dase說,“有了CompactRIO,我們可以以毫秒級進行循環(huán),還可以以微秒級進行基于FPGA的加油與火花定時。另外,我們還可以很容易的添加傳感器和調節(jié)器,或者是修改我們的系統(tǒng),而這一切所花費的時間很少?!?/P>
新的NI CompactRIO產品線包括配有工業(yè)級200MHz浮點處理器的實時控制器cRIO-9002和cRIO-9004,cRIO-910x系列的四或八槽可重配置機架包含1百萬門或3百萬門的FPGA器件以及多種I/O類型,這些I/O類型包括從
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