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深入了解 LabVIEW FPGA
NI 通过 LabVIEW FPGA 模块和可重复配置 I/O(RIO)硬件设备,为测量和控制系统中整合 FPGA 技术的
灵活性提供了直观且现成可用的解决方案。您可以使用 LabVIEW 图形化编程定义 FPGA 芯片上的逻辑
功能,您不需要任何的有关底层硬件描述语言(HDLs)的知识,如 VHDL 或是 Verilog,也不需要了解板
卡级硬件设计,就可以将 FPGA 芯片嵌入到 NI 可重复配置 I/O 系列硬件目标当中。另外,LabVIEW 还
可以让您轻松地集成图象采集/分析、运动控制,以及 CAN 和 RS232 等工业通信功能。
LabVIEW FPGA 最适合于那些经常需要定制硬件的应用,包括:灵活的编码器输入、PWM 信号 I/O、
超高速控制、定制计数器、数字协议仿真、离散控制,以及在单个设备中定制模拟和数字混合 I/O。
目录
• 简介
• NI RIO 硬件设备
• 使用 LabVIEW FPGA 创建定制功能
• FPGA 开发流程
• 图形化编程的性能优势
• 典型应用
• 总结
简介
您可以使用 LabVIEW FPGA 模块,通过图形化编程对 NI RIO 设备上的现场可编程逻辑阵列(FPGA)进
行配置。LabVIEW FPGA 模块和 RIO 设备共同提供了一个灵活的平台,能够创建在从前只能使用定制
设计的硬件设备才能够完成的复杂测量和控制系统。
FPGA 是一种由许多待配置的逻辑门所组成的芯片。与功能由厂商确定的特定应用集成电路芯片(ASIC)
不同,您可以根据不同应用的需要对 FPGA 进行反复配置。在一些开发和制造 ASIC 芯片的成本不可接
受,或是在投入应用之后需要重新对硬件进行配置的应用场合,FPGA 被广泛地采用,这是由于 FPGA
可以实现在硬件上执行定制算法,而且还可以提供精确的定时和同步,快速的决策以及并行任务的同时
执行。现在,FPGA 在仪器、消费电子、汽车、飞机、复印机以及特殊应用计算机硬件等各类设备中都
有应用。FPGA 也经常用于测量和控制类的产品,但是这些系统的终端用户往往不愿意开发自己基于
FPGA 的系统。
之前很长一段时间,对 FPGA 编程的工作只有对 VHDL 或其他底层设计工具有着深入了解的工程师才可
以胜任,但掌握这些工具需要很长时间的学习和积累。而使用 LabVIEW FPGA 模块,更多的工程师可
以使用 LabVIEW 图形化开发环境对 FPGA 的逻辑功能进行定义。而不再需要有关其他设计工具的知
识,就可以对 RIO 设备上的 FPGA 逻辑功能进行配置。测量和控制工程师可以专注于他们所擅长的测
试和控制应用,而不必考虑如何在芯片的各个单元上实现逻辑功能。
另外,LabVIEW 图形化编程的并行性非常适合于 FPGA 的并行架构,可以实现同步或异步模式的并行
任务。最后,由于 LabVIEW FPGA 模块在硬件中执行逻辑功能,因此您的系统可以快速而确定地生成
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