R系列PXIe总线高性能技术用于自定义数字应用.doc
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1、R系列PXIe总线高性能技术用于自定义数字应用1. 概述NI R系列多功能RIO设备具有用户定义的板载处理功能,使系统定时及触发具有高度的灵活性。 R系列硬件采用用户可编程的FPGA来替代用于控制设备功能的固定式ASIC芯片,使得所有模拟和数字I/O通道均可针对特定应用进行配置。 使用LabVIEW FPGA模块,您无需深入了解硬件描述语言就可以通过LabVIEW控制硬件来实现智能数据采集、闭环控制、数字通信协议、传感器仿真和内联信号处理等功能。LabVIEW RIO架构十多年来,工程师和科学家们已经使用R系列设备和LabVIEW可重配置I/O架构来增强基于PC的电子系统的功能,进而获得应用所
2、需要的性能、稳定性和确定性。 这篇白皮书主要介绍了PXIe总线数字I/O类的R系列设备,这是R系列家族中最新的高性能技术,可用于自定义数字应用。2. Kintex-7 提升性能和功能Xilinx公司的Kintex-7 FPGA拥有和前代高端FPGA相同的资源容量和性能,但是功耗仅为前代高端FPGA芯片的一半,非常适用于PXIe总线数字I/O类的R系列设备。 与前代数字I/O类R系列设备相比,功耗的大幅降低使得每个设备可以分配更多的数字信号处理(DSP)资源。 随着逻辑资源和DSP资源的增多,您可以借助使用愈加广泛的信号处理技术和实时分析技术来实现更复杂的算法,解决日益增长的I/O数据速率和当今
3、应用复杂程度所带来的问题。 表格1比较了PXIe总线数字I/O类R系列设备所使用的FPGA和前代PXI总线R系列设备使用的FPGA。PXIe总线数字I/O类R系列设备具有一些优于PXI总线R系列设备的新特性。 这些特性包括用户可选择的逻辑电平、更快的数字I/O速率、DRAM选项、更高的数据流盘能力以及外部时钟输入。R系列设备使用一个可编程的FPGA来替代固定功能的ASIC芯片来控制设备的功能,所以您可以通过配置I/O来满足特定应用需求。 使用LabVIEW FPGA,单块硬件就可以满足最苛刻的要求,并且可以轻松重配置以满足将来应用的需求。 图3的例子展示了如何使用LabVIEW FPGA编程实
4、现在R系列设备的数字I/O线上连续读写数据。使用R系列设备实现简单的DIO功能可选的数字逻辑电平R系列设备的灵活性使得诸如与自定义数字协议进行通信等关键应用的实现成为可能。 例如,您可以把协议编解码部分放到R系列设备的FPGA上从而减轻您的上位机CPU处理负担,简化上位机程序,使上位机程序直接使用数据进行工作而不用接触底层协议信号。 另一个例子是和某些设备进行协议通信,这些设备需要在一个固定的时间范围内响应特定的信号。 FPGA通过板载资源处理特定的数据而不用把数据在FPGA和CPU之间来回传递,FPGA降低了延时,使您有能力实现第二个例子中提到的需求。 然而,并非所有的待测设备(DUT)都有
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- 系列 PXIe 总线 性能 技术 用于 自定义 数字 应用
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