LabVIEW?FPGA利用響應(yīng)式數(shù)字電子板快速開發(fā)空間應(yīng)用程序

與傳統(tǒng)的基于文本的語言相比，LabVIEW的編程和設(shè)計已被證明可以縮短開發(fā)時間。各種研究表明，生產(chǎn)率的提高在3到10倍之間。LabVIEW通過圖形語言、集成開發(fā)環(huán)境和多個編譯器的組合來實現(xiàn)這一點。

圖形編程和設(shè)計對于在基于文本的編程和設(shè)計方面沒有大量背景的領(lǐng)域?qū)＜液苡袃r值。使用功能塊、導(dǎo)線和環(huán)路代替文本字符串，工程師和科學(xué)家可以創(chuàng)建一個看起來類似于他們的應(yīng)用程序白板繪圖的程序，而不是將高級設(shè)計轉(zhuǎn)換為特定的文本字符串，從而避免從算法到代碼的轉(zhuǎn)換錯誤。這種額外的抽象級別有助于設(shè)計，但絕不會降低應(yīng)用程序的范圍或性能。與基于文本的語言一樣，LabVIEW在處理器的情況下編譯為機器代碼，在FPGA的情況下編譯為位文件。性能可與基于文本的語言相媲美。

LabVIEW項目允許對包含一個或多個計算平臺的系統(tǒng)進(jìn)行概念建模和演示。例如，在相對簡單的情況下，LabVIEW項目可以幫助組織用于臺式計算機的代碼。在更復(fù)雜的案例中，可以使用LabVIEW項目來組織分布式計算系統(tǒng)的代碼，該系統(tǒng)由各種目標(biāo)組成，包括臺式計算機、多臺時計算機、基于微處理器的板和多個基于FPGA的板。

LabVIEW中的軟件工程工具包括與許多常用源代碼控制系統(tǒng)的直接集成、單元測試框架以及靜態(tài)代碼分析器，可幫助滿足編碼標(biāo)準(zhǔn)并查找某些類別的常見編碼錯誤。

用LabVIEW編寫的代碼可以編譯為在臺式計算機、具有實時操作系統(tǒng)的PowerPC等處理器、ARM等微處理器架構(gòu)和FPGA上執(zhí)行。

LabVIEW支持的各種計算平臺可以在各種計算平臺中重用對語言和環(huán)境的了解，并且需要組合這些平臺以滿足需求。能夠在一個計算平臺中啟動并將部分代碼移動到另一個計算平臺是多個編譯器提供的另一個優(yōu)勢。

多年來，LabVIEW已被用于開發(fā)大量不同的嵌入式應(yīng)用，包括過程控制、精密機器控制、自動化測試設(shè)備（ATE）、運動控制和醫(yī)療設(shè)備。響應(yīng)式數(shù)字電子板為部署使用LabVIEW開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開辟了新的可能。

LabVIEW?FPGA支持不同抽象級別的硬件設(shè)計?？梢栽诟邔哟紊祥_始設(shè)計過程，這可以快速制作系統(tǒng)原型。在一項研究中，將由三個節(jié)點、三根電線和一個執(zhí)行控制結(jié)構(gòu)組成的LabVIEW?FPGA設(shè)計與等效的VHDL設(shè)計進(jìn)行了比較，后者由大約4，000條線組成。

許多LabVIEW?FPGA設(shè)計都保持在高抽象級別，因為由此產(chǎn)生的電路滿足應(yīng)用要求。如果需要高級塊不可用的功能，則可以使用語言構(gòu)造，以允許在較低抽象級別表達(dá)設(shè)計。當(dāng)需要優(yōu)化電路性能時，較低級別的表達(dá)式也很有用。

一些產(chǎn)品是可插入計算機中PCI、cPCI或PXI插槽的電路板。其中一些板具有純數(shù)字前端，而其他電路板具有專用前端電路，包括模擬I/O通道，IF收發(fā)器和相機接口。

霍尼韋爾開發(fā)了響應(yīng)式數(shù)字電子FPGA平臺，為需要環(huán)境魯棒性的應(yīng)用實現(xiàn)快速開發(fā)周期。響應(yīng)式數(shù)字電子FPGA平臺將NI的“原型、測試、部署”理念從風(fēng)冷、商業(yè)級應(yīng)用擴展到移動、深度嵌入和航天市場。為了支持快速開發(fā)生命周期，RDE可使用NILabVIEW進(jìn)行編程，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高密度10接口來簡化盒級設(shè)計和集成。

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已經(jīng)開發(fā)了兩個版本的響應(yīng)式數(shù)字電子設(shè)備：用于地面應(yīng)用的加固版本和空間額定版本。兩個版本均采用3U?Compact?PCI外形、傳導(dǎo)冷卻功能，包括用于密封或真空應(yīng)用的楔形鎖，專為高沖擊和振動環(huán)境而設(shè)計。每個RDE都包括本地電源、振蕩器、緩沖器、配置和用戶閃存、快速外部用戶SRAM存儲器以及多個用戶I/O資源。每種設(shè)計都可選配保形涂層，以滿足低釋氣要求。

響應(yīng)式數(shù)字電子器件包括多個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外部接口，為嵌入式集成提供靈活性。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸入-輸出接口的一致應(yīng)用減少了與專有或非標(biāo)準(zhǔn)接口相關(guān)的非重復(fù)性工程。RDE上的主要用戶I/O接口是VITA-57標(biāo)準(zhǔn)高密度FMC連接器。該接口直接向用戶應(yīng)用程序公開80個單端I/O、多個電源軌和JTAG編程端口。

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