利用FPGA实现用户自定义测量控制系统

发布者:sedsedq最新更新时间:2011-03-31 来源: elecfans关键字:FPGA  测量控制 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
     NI LabVIEW是一个开放而灵活的开发环境,能够与多种工业硬件无缝连接,将基于配置的开发方式和编程语言紧密结合起来。而结合可编程逻辑控制器(PLC)可靠性、PC处理能力以及可自定义硬件FPGA的灵活性的NI可编程自动化控制器(PAC),则是NI工业自动化平台的核心构件。NI中国技术市场工程师称,由NI LabVIEW软件支持的NI高级嵌入式控制和采集系统CompactRIO PAC,能为工业和嵌入式控制应用提供高性能和高可靠性。它结合了开放的嵌入式架构、可靠的FPGA,以及小型、坚固且可热插拔的工业I/O模块,适合测量与控制解决方案的设计、原型和部署。

  NI CompactRIO可编程自动化控制器是一款低成本、可重新配置的控制和采集系统,专为需要高性能和高可靠性的应用而设计。CompactRIO采用了可重新配置I/O(RIO)FPGA技术,RIO核心具有内置式数据传输机制,可将数据传输到嵌入式处理器,用于实时分析、事后处理、数据记录或与联网主机通信。借助LabVIEW FPGA的基本 I/O功能,CompactRIO可将硬件与每个I/O模块的I/O电路直接连接。而每个I/O模块又具有内置式连接、信号调理、转换电路(ADC或DAC)以及可选的隔离屏障等功能。

  


  每个CompactRIO I/O模块所具有的内置式信号调理,包含螺栓端子、BNC或DSUB连接器,通过模块上集成接线盒,CompactRIO系统大大降低了空间需求和现场布线成本。由于模块的内置信号调理功能扩展了电压范围或者工业信号类型,因而用户可将CompactRIO模块按照自己的实际需求直接与信号采集用传感器和激励器相连,方便了用户现场监测方案的灵活配置。

  据了解,CompactRIO嵌入式系统包含一款工业级200 MHz Pentium处理器,用于可靠准确执行LabVIEW Real-Time应用程序。内置LabVIEW功能有千余种,可用于创建多线程嵌入式系统,使之具有实时控制、分析、数据记录和通信等功能。更为重要的是,大量第三方针对特殊应用开发的资源均可内置其中,不断地丰富CompactRIO嵌入式系统资源库。NI介绍,可重置的嵌入式系统具有两种配置:模块化和集成化配置。在模块化配置中,嵌入式控制器机箱包含FPGA并可根据用户需要单独提供。而集成化配置是将控制器和包含FPGA的机箱结合在一个单元内,由于具有优异的系统性能特别适用于高容量应用。

  FPGA的高性能、可重新配置、小尺寸和较低工程开发成本的特性,深受控制和采集系统厂商欢迎,但电子设计工具的高复杂度形成的技术门槛,传统上基于FPGA设备的功能均是由原厂替用户先行定义,很难满足用户的差异化需求。基于此,NI通过引入FPGA现场可编程特性,建立起高度优化的可重置控制和采集系统,这样用户无需拥有诸如VHDL等专门硬件设计语言技能,只需利用CompactRIO自己定制的控制或采集电路定时/触发分辨率可达25 ns。

  

  为什么如此简单?因为LabVIEW和LabVIEW FPGA模块为NI RIO硬件上的FPGA芯片提供了图形化的开发环境。通过使用LabVIEW FPGA模块,用户在Windows环境下即可开发FPGA程序,然后用LabVIEW进行编译并在硬件上运行这些代码程序。

关键字:FPGA  测量控制 引用地址:利用FPGA实现用户自定义测量控制系统

上一篇:Verilog HDL与VHDL及FPGA的比较分析
下一篇:面向对称多核体系结构的FPGA仿真模型

推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 21:19

多路同步串口的FPGA传输实现
简介:随着集成电路技术的发展,FPGA和DSP以及ARM以其体积小、速度快、功耗低、设计灵活、利于系统集成、扩展升级等优点,被广泛地应用于高速数字信号传输及数据处理,以DSP+FPGA+ARM的架构组成满足实时性要求的高速数字处理系统已成为一种趋势,本文主要研究FPGA在高速多路数据传输中的应用。 系统结构 在DSP多路串行数据同时向ARM发送的系统中,因为数据通道有并行要求,应用FPGA硬件并行的特点,由FPGA并行接收多路数据,经过缓冲后再发送至ARM进行数据的高级处理的方案,系统结构图如图1所示。 图1 系统结构图 FPGA处理模块实现 DSP的串口传输方式为同步串口,每组DSP串口有4个端口,分别
[单片机]
多路同步串口的<font color='red'>FPGA</font>传输实现
FPGA与DS18B20型温度传感器通信的实现
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,采用3引脚TO-92型小体积封装;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。 一线式(1-WIRE)串行总线是利用1条信号线就可以与总线上若干器件进行通信。具体应用中可以利用微处理器的I/O端口对DS18B20直接进行通信,也可以通过现场可编程门阵列(FPGA)等可编程逻辑器件(PLD)实现对1-WIRE器件的通信。 本文介绍利用ACTEL公司的ProASICplus系列FPGA实现与DS18B20的通信功能。FPGA可以将读出DS18B20的48位ID号和1
[嵌入式]
Achronix和MoSys携手为5G无线和宽带网络加速提供解决方案
联合解决方案可提供基于FPGA的、高速可编程的解决方案 中国深圳市,2021年11月 – 高性能现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和嵌入式FPGA(eFPGA)半导体知识产权(IP)领域的领导性企业Achronix半导体公司,与专注于加速数据智能以实现快速、智能数据访问的半导体和IP解决方案供应商MoSys, Inc.(纳斯达克股票代码:MOSY),近日联合宣布双方达成合作,为5G无线核心和边缘网络、数据中心以及宽带有线网络提供一种全新的、基于FPGA的、高速的、可编程的基础设施解决方案。 该解决方案将Achronix的Speedster®7t系列FPGA器件与MoSys的Stellar数据包分类平台IP(Stellar Pac
[嵌入式]
利用FPGA在汽车、通信及AI领域创新
在当今快速发展的技术格局中,汽车、通信和工业市场处于数字化转型的最前沿。 由人工智能和机器学习驱动的先进技术开创了一个创新的新时代,技术先进的车辆重新定义了驾驶体验,5G 连接实现了无与伦比的处理速度,智能制造设施通过自动化彻底改变了工业工作流程。 在这些动态变化中,现场可编程门阵列 (FPGA) 已成为一项关键技术,为塑造自动化未来的创新解决方案提供支持。 FPGA 通过提供现场可重编程性、安全性、低功耗运行、高性能和实时网络来推动这场革命,以确保组织能够保持在数字化的前沿。 随着汽车、通信和工业组织中数字化的不断采用,利用 FPGA 功能和应用来释放创新的全部力量至关重要。下面,我们将详细分析技术进步如何增加这三个行业
[嵌入式]
利用<font color='red'>FPGA</font>在汽车、通信及AI领域创新
基于FPGA的高性能DAC芯片测试与研究
D/A 转换器 作为连接数字系统与模拟系统的桥梁,不仅要求快速、灵敏,而且线性误差、信噪比和增益误差等也要满足系统的要求 。因此,研究DAC 芯片的测试方法,对高速、高分辨率DAC 芯片的研发具有十分重要的意义。   目前,波形测量和分析协会已提出了DAC 测试的技术标准IEEE Std.1057,里面的术语和测试方法为DAC 测试提供了更多的参考。传统的标准测试只适于 信号发生器 、 示波器 等 测试仪器 ,但是测试精度不高;大规模芯片测试时则使用自动测试设备(ATE),但是成本很高;最近提出的DAC 的测试方法,比如结合V777 数字 测试系统 可以进行DAC 测试,应用模拟 滤波器 进行音频DAC 测试,利用数模混合信号测
[嵌入式]
基于<font color='red'>FPGA</font>的高性能DAC芯片测试与研究
一种基于FPGA的语音密码锁系统的研究与设计
   引言   电子密码锁系统主要由电子锁体、电子密匙等部分组成,一把电子密匙里能存放多组开锁密码,用户在使用过程中能够随时修改开锁密码,更新或配制钥匙里开锁密码。一把电子锁可配制多把钥匙。语音方面的广泛应用,使得具有语音播放的电子密码锁使用起来更加方便。语音密码锁的体积小、保密性能好、使用方便,是用在保险箱、电话或是房门上不可少的部分。   本文介绍的基于FPGA的语音密码锁电路具有显示接口,显示时可以是明文也可以是密文星号。由于FPGA具有ISP功能,当用户需要更改时,如增加口令位数和更改口令权限管理时,只需更改FPGA中的控制和接口电路,利用EDA工具将更新后的设计下载到FPGA中即可,无需更改外部电路,这就大大提高了设
[嵌入式]
一种基于<font color='red'>FPGA</font>的语音密码锁系统的研究与设计
基于FPGA的UARTl6550的设计
电子科技大学自动化工程学院 王建伟,王厚军,王 毅 l 引 言 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)是用于控制CPU与串行设备通信的芯片,将由CPU传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将系统外部来的串行数据转换为字节,供系统内部使用并行数据的器件使用。他可以在输出的串行数据流中加人奇偶校验位和启停标记,并对从外部接收的数据流进行奇偶校验以及删除启停标记。常见UART主要有INS8250,PC16450和PCI6550,其中16550发送和接收都带有16 B的FIFO,为协调发送、接收端的速率匹配提供了更大的缓冲余地,同时也可以提高CPU的使
[嵌入式]
NI研发出基于FPGA的新型软件设计控制
近日,美国国家仪器公司(NationalInstruments)推出一款基于FPGA的可生新编程控制器-CompactRIO-9068软件设计控制器。据美国国家仪器公司称,该新型控制器能够完成任何要求嵌入控制和监控的任务,如建立抑制货运飞机起火和利用航班风筝发电的系统以及精确堆叠20吨湿混凝土。   cRIO-9068控制器的一个关键组成部分采用了Xilinx Zynq-7020全可编程芯片系统,将双核ARM Cortex-A9处理器与Xilinx 7系列FPGA构造结合起来。据报道,采用667MHz的双核ARM处理器,cRIO-9068的速度比旧版本cRIO要快四倍。同时,cRIO-9068的运行温度范围也有所扩大,从零下40
[模拟电子]
NI研发出基于<font color='red'>FPGA</font>的新型软件设计<font color='red'>控制</font>器
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved