圖形化系統設計加速應用實(shí)現和創(chuàng )新

成功的產(chǎn)品制造銷(xiāo)售公司會(huì )在不同的方面突顯自己的優(yōu)勢以吸引客戶(hù)，例如：極佳的性能、好看的外觀(guān)、簡(jiǎn)單易用性，甚至便宜的價(jià)格等。在這個(gè)全球化的時(shí)代，我們常常會(huì )看到一些公司或企業(yè)，他們的產(chǎn)品能夠同時(shí)兼具多方面的優(yōu)勢，從而獲得市場(chǎng)的認可和推寵。為了在這種激烈的產(chǎn)品競爭中脫穎而出，工程師們肩負著(zhù)如何將最初的想法變?yōu)楝F實(shí)產(chǎn)品的重任，同時(shí)市場(chǎng)的瞬息萬(wàn)變也使得他們必須利用一系列高效的工具，來(lái)更快更好地實(shí)現他們的想法和創(chuàng )新。

但是，類(lèi)似的高效工具與技術(shù)通常需要大量的資金投入，同時(shí)還需要安排人員參加學(xué)習培訓以及實(shí)際操作調試。如此一來(lái)，這筆不小的投入就可能阻礙工程師利用這些工具和技術(shù)來(lái)達到他們的目標或者實(shí)現期望的優(yōu)勢。這樣就會(huì )與高效工具和技術(shù)的初衷背道而馳，不應該讓工具限制了技術(shù)創(chuàng )新和科學(xué)發(fā)現。

圖形化系統設計方式
工程師們需要一個(gè)靈活的方法來(lái)幫助他們縮短新技術(shù)的學(xué)習周期，無(wú)須花費過(guò)多的時(shí)間和精力。對于測試測量和控制的系統來(lái)說(shuō)，圖形化系統設計的方式能夠幫助工程師利用開(kāi)放的軟硬件平臺借助圖形化優(yōu)勢快速實(shí)現各類(lèi)應用。同時(shí)，圖形化系統設計可以顯著(zhù)降低系統的復雜度，讓工程師們可以更加容易地集成新技術(shù)，通過(guò)交互式的界面來(lái)加速從設計、原型再到部署至多類(lèi)硬件對象的過(guò)程。

1 充分利用商業(yè)可用技術(shù)
圖1展示了圖形化系統開(kāi)發(fā)平臺是如何簡(jiǎn)化FPGA的開(kāi)發(fā)。在常規的開(kāi)發(fā)方式下，實(shí)現該示例中的功能也許需要上千行的VHDL代碼，而在圖形化系統開(kāi)發(fā)平臺中，僅用了一個(gè)簡(jiǎn)單明了的圖形框圖就實(shí)現了相同的系統功能。同樣，該平臺還通過(guò)抽象各種商業(yè)可用的新技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化編程的復雜性，例如: 多核處理器和DSP等技術(shù)的使用。其他一些諸如通信技術(shù)和協(xié)議等的商業(yè)標準技術(shù)，也通過(guò)同樣的方法在平臺中進(jìn)行了抽象和簡(jiǎn)化。通過(guò)這樣的簡(jiǎn)化，不管是在設計一個(gè)控制系統、測試系統還是嵌入式系統，工程師們都可以將更多的注意力放在如何充分利用這些技術(shù)來(lái)更好地實(shí)現系統上。如果沒(méi)有這樣的開(kāi)發(fā)平臺，工程們一邊在尋求更好的系統效率和更低的開(kāi)發(fā)成本的同時(shí)，還需要花一部分精力去了解如何將各部分有效地集成在一起或與專(zhuān)家進(jìn)行交流和學(xué)習借鑒。這無(wú)疑都會(huì )增加系統開(kāi)發(fā)的周期和成本。圖形化系統設計平臺通過(guò)充分地抽象系統各部分的復雜性，可以提供直接對硬件引腳進(jìn)行定義和操作的靈活性，工程師們可以借助圖形化系統設計輕松地實(shí)現實(shí)際的系統功能，加速系統的開(kāi)發(fā)。通過(guò)圖形化系統設計結合各種商業(yè)可用技術(shù)，工程師們可以獲得性能和成本上的雙重優(yōu)勢。

圖1 通過(guò)圖形化系統設計來(lái)開(kāi)發(fā)原來(lái)需要上千行VHDL代碼才能實(shí)現的FPGA嵌入式系統功能，兼容多種軟件編程模式

2 多種軟件實(shí)現方式的集成
圖形化系統設計中，工程師可以快速地獲取多種方法來(lái)解決問(wèn)題，從而更快地找出最佳的解決方案。當工程師們實(shí)現系統功能的時(shí)候，我們會(huì )發(fā)現系統中不同的系統組件可能需要不同的方法或者不同的運算模型才能更好地描述其功能。例如，當需要并行編程時(shí)，最佳的實(shí)現方法是通過(guò)圖形化方式來(lái)實(shí)現，而考慮公式方程時(shí)，由文本來(lái)實(shí)現則會(huì )更好。

圖形化系統設計中系統的架構可以是狀態(tài)結構、順序結構或者基于數據流的并行結構，甚至還會(huì )是多種結構的組合。如圖2所示，圖形化系統設計將各種軟件計算模型結合在一起，工程師們可以在同一個(gè)平臺中使用所有的編程模式，從而更快地找到實(shí)現系統功能的最佳方法。通過(guò)這樣的兼容，圖形化系統設計也將開(kāi)發(fā)的復雜性抽象至系統級，這樣，基于不同運算模型的系統組件就可以集合于同一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，系統設計變得不僅直觀(guān)還更為有效。

圖2 圖形化系統設計軟件兼容多種運算模型和編程模式，幫助工程師找到實(shí)現系統功能的最佳途徑

3 可定制的商業(yè)現成可用硬件
圖形化系統設計平臺中囊括了軟件工具和硬件產(chǎn)品。因為工程師經(jīng)常遇到這樣的情況，雖然擁有高級的軟件工具，但一旦他們想將設計的系統實(shí)現到原型樣機或者最終產(chǎn)品的時(shí)候，由于工具鏈不夠完善，就會(huì )大大影響產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。