利用FPGA實(shí)現用戶(hù)自定義測量控制系統
加入技術(shù)交流群
NI CompactRIO可編程自動(dòng)化控制器是一款低成本、可重新配置的控制和采集系統，專(zhuān)為需要高性能和高可靠性的應用而設計。CompactRIO采用了可重新配置I/O(RIO)FPGA技術(shù)，RIO核心具有內置式數據傳輸機制，可將數據傳輸到嵌入式處理器，用于實(shí)時(shí)分析、事后處理、數據記錄或與聯(lián)網(wǎng)主機通信。借助LabVIEW FPGA的基本 I/O功能，CompactRIO可將硬件與每個(gè)I/O模塊的I/O電路直接連接。而每個(gè)I/O模塊又具有內置式連接、信號調理、轉換電路(ADC或DAC)以及可選的隔離屏障等功能。
每個(gè)CompactRIO I/O模塊所具有的內置式信號調理，包含螺栓端子、BNC或DSUB連接器，通過(guò)模塊上集成接線(xiàn)盒，CompactRIO系統大大降低了空間需求和現場(chǎng)布線(xiàn)成本。由于模塊的內置信號調理功能擴展了電壓范圍或者工業(yè)信號類(lèi)型，因而用戶(hù)可將CompactRIO模塊按照自己的實(shí)際需求直接與信號采集用傳感器和激勵器相連，方便了用戶(hù)現場(chǎng)監測方案的靈活配置。
據了解，CompactRIO嵌入式系統包含一款工業(yè)級200 MHz Pentium處理器，用于可靠準確執行LabVIEW Real-Time應用程序。內置LabVIEW功能有千余種，可用于創(chuàng )建多線(xiàn)程嵌入式系統，使之具有實(shí)時(shí)控制、分析、數據記錄和通信等功能。更為重要的是，大量第三方針對特殊應用開(kāi)發(fā)的資源均可內置其中，不斷地豐富CompactRIO嵌入式系統資源庫。NI介紹，可重置的嵌入式系統具有兩種配置：模塊化和集成化配置。在模塊化配置中，嵌入式控制器機箱包含FPGA并可根據用戶(hù)需要單獨提供。而集成化配置是將控制器和包含FPGA的機箱結合在一個(gè)單元內，由于具有優(yōu)異的系統性能特別適用于高容量應用。
FPGA的高性能、可重新配置、小尺寸和較低工程開(kāi)發(fā)成本的特性，深受控制和采集系統廠(chǎng)商歡迎，但電子設計工具的高復雜度形成的技術(shù)門(mén)檻，傳統上基于FPGA設備的功能均是由原廠(chǎng)替用戶(hù)先行定義，很難滿(mǎn)足用戶(hù)的差異化需求?；诖?，NI通過(guò)引入FPGA現場(chǎng)可編程特性，建立起高度優(yōu)化的可重置控制和采集系統，這樣用戶(hù)無(wú)需擁有諸如VHDL等專(zhuān)門(mén)硬件設計語(yǔ)言技能，只需利用CompactRIO自己定制的控制或采集電路定時(shí)/觸發(fā)分辨率可達25 ns。
為什么如此簡(jiǎn)單?因為L(cháng)abVIEW和LabVIEW FPGA模塊為NI RIO硬件上的FPGA芯片提供了圖形化的開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)使用LabVIEW FPGA模塊，用戶(hù)在Windows環(huán)境下即可開(kāi)發(fā)FPGA程序，然后用LabVIEW進(jìn)行編譯并在硬件上運行這些代碼程序。
評論