概覽

NI Single-Board RIO產(chǎn)品是為高容量的嵌入式控制與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，可以滿足高性能和高可靠性的要求。通過使用這些實(shí)時(shí)的單板計(jì)算機(jī)，工程師和嵌入式開發(fā)員可以將包含I/O的嵌入式系統(tǒng)更快地投入市場(chǎng)。由于NI Single-Board RIO使用了NI LabVIEW FPGA和LabVIEW實(shí)時(shí)技術(shù)，工程師們能夠使用簡(jiǎn)單易用的圖形化編程工具對(duì)NI Single-Board RIO嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程以及定制。

NI Single-Board RIO產(chǎn)品是實(shí)時(shí)的單板計(jì)算機(jī)，包括實(shí)時(shí)處理器、FPGA以及模擬與數(shù)字I/O，可以使用LabVIEW進(jìn)行編程。

* 單板嵌入式控制與數(shù)據(jù)采集

* 用于快速開發(fā)的NI LabVIEW圖形化編程工具

* 用于可靠獨(dú)立操作與信號(hào)處理的板載實(shí)時(shí)處理器

* 用于定制I/O定時(shí)與處理的板載FPGA芯片

* 板載模擬I/O與數(shù)字I/O

* 用于板卡級(jí)嵌入式設(shè)計(jì)的低成本系統(tǒng)

NI的Single-Board RIO都在一塊板卡上集成了一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)處理器、一塊高性能FPGA芯片以及板載模擬與數(shù)字I/O接口。所有I/O都直接連接到FPGA，提供了定時(shí)與 I/O信號(hào)處理的底層定制。FPGA通過高速PCI總線連接到嵌入式實(shí)時(shí)處理器。LabVIEW包含了內(nèi)置的數(shù)據(jù)傳輸方式，用于將數(shù)據(jù)從I/O傳送到 FPGA，或是從FPGA傳送到嵌入式處理器上，用于實(shí)時(shí)分析、后處理、數(shù)據(jù)記錄或是與聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信。

說明：CompactRIO還可以作為一個(gè)包裝完好的嵌入式系統(tǒng)來購(gòu)買，其中包含了一個(gè)堅(jiān)固的機(jī)械外殼，用來承受苛刻的工作環(huán)境。

NI Single-Board RIO產(chǎn)品

總共有八種NISingle-Board RIO產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在處理器速度、可編程門陣列（FPGA）門數(shù)量、內(nèi)存容量以及I/O組合方面有所不同。要了解更多關(guān)于某個(gè)型號(hào)具體包含何種特性，請(qǐng)參考下表。

表1：實(shí)時(shí)單板計(jì)算機(jī)的NISingle-Board RIO平臺(tái)

型號(hào)

處理器速度（MHz）

內(nèi)存（DRAM）

FGPA大?。ㄩT）

3.3 V DIO

AI

AO

24 V DI/DO線路

sbRIO-9601

266

64 MB

1M

110

0

0

0

sbRIO-9602

400

128 MB

2M

110

0

0

0

sbRIO-9611

266

64 MB

1M

110

32

0

0

sbRIO-9612

400

128 MB

2M

110

32

0

0

sbRIO-9631

266

64 MB

1M

110

32

4

0

sbRIO-9632

400

128 MB

2M

110

32

4

0

sbRIO-9641

266

64 MB

1M

110

32

4

32/32

sbRIO-9642

400

128 MB

2M

110

32

4

32/32

NI Single-Board RIO產(chǎn)品包括以下規(guī)范和外圍設(shè)備：

* -20至70 °C存儲(chǔ)器工作溫度

* -20至55 °C工作溫度

* 19 V至30 VDC電源輸入

* 用于連接外圍接口和設(shè)備的RS-232串行端口

* 用于聯(lián)網(wǎng)的10/100以太網(wǎng)端口

* 高達(dá)256 MB非易失存儲(chǔ)器

* 高達(dá)128 MB RAM

* 帶有備用電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘

模擬與數(shù)字I/O以及擴(kuò)展I/O

NI Single-Board RIO包含以下板載I/O：

* 110 路3.3 V/TTL數(shù)字I/O線路

* 多達(dá)32路±10 V、16位、250 kS/s模擬輸入

* 多達(dá)4路±10 V、16位、100 kS/s模擬輸出

* 多達(dá)32路24 V工業(yè)數(shù)字輸入線路

* 多達(dá)32路24 V工業(yè)數(shù)字輸出線路

對(duì)于擴(kuò)展I/O，多可以將三塊C系列I/O模塊插入到每個(gè)Single-Board RIO系統(tǒng)中。C系列I/O具有多種類型，其中包括電壓、電流、熱電偶、RTD、加速度計(jì)以及張力計(jì)輸入；高達(dá)±60 V同步采樣的模擬I/O；12、24以及48 V工業(yè)數(shù)字I/O；5 V/TTL數(shù)字I/O；計(jì)數(shù)器/定時(shí)器；脈沖發(fā)生；高電壓/電流繼電器。由于這些模塊包含用于較寬電壓范圍或工業(yè)信號(hào)類型的內(nèi)置信號(hào)調(diào)理，通?？梢灾苯訉?C系列模塊連接到傳感器和執(zhí)行器上。由于這些平臺(tái)是開放的，您還可以建立自己定制的I/O模塊，以便滿足的特殊I/O應(yīng)用或通信需求。

對(duì)于60多種C系列I/O與通信模塊，工程師多可以將三個(gè)模塊連接到任何NI Single-Board RIO產(chǎn)品中以提高其I/O功能，或是構(gòu)建自定制的I/O模塊。

可重復(fù)配置FPGA

嵌入式FPGA是工程師可以使用LabVIEW FPGA工具進(jìn)行編程的高性能、可重復(fù)配置的芯片。過去，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)者需要學(xué)習(xí)使用例如VHDL等復(fù)雜的設(shè)計(jì)語言，才能對(duì)FPGA進(jìn)行編程?，F(xiàn)在，任何工程師或是科學(xué)家都可以使用圖形化的LabVIEW工具對(duì)FPGA進(jìn)行編程和定制。使用嵌入在CompactRIO中的FPGA硬件，您可以為模擬和數(shù)字 I/O，實(shí)現(xiàn)自定義定時(shí)、觸發(fā)、同步、控制以及信號(hào)處理。LabVIEW FPGA作為一個(gè)開放的環(huán)境，使您可以集成VHDL代碼或是IP。

板載實(shí)時(shí)處理器

NI Single-Board RIO產(chǎn)品含有工業(yè)級(jí)266 MHz或400 MHz的Freescale MPC5200處理器，能夠在高可靠性的Wind River VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上，確定性地執(zhí)行LabVIEW實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。LabVIEW包含內(nèi)建函數(shù)，用于在FPGA以及CompactRIO嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)處理器之間傳送數(shù)據(jù)。您可以從600多個(gè)LabVIEW內(nèi)建函數(shù)中進(jìn)行選擇，建立用于實(shí)時(shí)控制、分析、數(shù)據(jù)記錄與通信的多線程嵌入式系統(tǒng)，并且，您還可以將現(xiàn)有的C/C++代碼與LabVIEW實(shí)時(shí)代碼整合在一起，以便節(jié)省開發(fā)時(shí)間。

應(yīng)用實(shí)例

由于NI Single-Board RIO成本低，可靠性高，并且適合于高容量的嵌入式測(cè)量和控制應(yīng)用，您可以用它來解決眾多工業(yè)、應(yīng)用挑戰(zhàn)。具體實(shí)例包括：

* 醫(yī)用設(shè)備監(jiān)視與控制

* 機(jī)器人與無人車輛控制

* 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視與保護(hù)

* 嵌入式數(shù)據(jù)記錄

* 電氣功率監(jiān)視與功率電子控制

* 手機(jī)/便攜式設(shè)備噪聲、振動(dòng)、聲振粗糙度（NVH）分析