NI CompactRIO：可重构控制与采集系统的工业解决方案

"NI CompactRIO技术白皮书" NI CompactRIO是美国国家仪器（National Instruments，简称NI）推出的一款高性能、可自定义的控制和数据采集系统，专为工业环境设计。它采用了可重新配置I/O (RIO) 技术，核心是FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片，提供了极高的性能和灵活性。系统包括一个实时控制器，与FPGA协同工作，能够处理复杂的实时任务，并且支持热插拔的工业I/O模块，便于信号调理和直接连接传感器或调节器。 CompactRIO的设计理念在于低成本和开放式架构，允许用户深入到硬件层面进行定制，从而满足特定的嵌入式和分布式应用需求。其嵌入式系统部分，如cRIO-9002和cRIO-9004，配备了工业级浮点处理器，而4槽和8槽的cRIO-910x系列机箱则提供了不同规模的FPGA，具备1百万到3百万门的逻辑能力，以适应广泛的I/O需求。系统支持多种类型的输入输出，从±80mV的热电偶到250VAC/VDC的通用数字输入。 开发CompactRIO系统主要依赖于LabVIEW，这是一款强大的图形化编程工具，可用于创建LabVIEWRT（实时）模块和LabVIEWFPGA模块。LabVIEW使得用户无需深入了解底层硬件就能快速构建和部署自定义的控制系统。 CompactRIO有两种配置形式：嵌入式系统和R系列扩展系统。嵌入式系统集成了实时处理器和可编程FPGA，适用于独立或分布式应用。而R系列扩展系统则作为PC或PXI/CompactPCI系统的扩展，提供额外的高性能I/O和信号调理，适用于数据采集、机器视觉、运动控制以及模块化仪器等多种应用场景。 系统的关键优势在于其成本效益、开放性、可重构性和工业标准的合规性。这种组合使得CompactRIO成为那些需要强大实时处理能力、高精度测量和灵活定制解决方案的工程项目的理想选择。无论是用于实验室研发还是生产线上运行，CompactRIO都能提供可靠、高性能的解决方案。