PXIE技术引入基于FPGA的自定义仪器

PXIE技术引入基于FPGA的自定义仪器

美国国家仪器有限公司（National Instruments，简称NI）宣布NI FlexRIO产品线增加新成员，新增支持PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块和新的基带收发适配器模块。这些新产品为高速信号处理和其他自动化测试测量应用提供了优化的解决方案，同时也是业界第一个商业现成可用（COTS）的兼具NI LabVIEW FPGA技术灵活性与高速可重配置I/O的PXI/PXI Express系统解决方案。利用新的PXI Express连接性和Peer-to-Peer数据流功能，工程师不但能够实现主机CPU与模块之间的高速数据传输，还能直接实现多个NI FlexRIO FPGA模块之间的高速数据流。

　　基于PXI Express的NI FlexRIO解决方案使用两个硬件模块的组合：一个FPGA模块和一个适配器模块。NI PXIe-796xR NI FlexRIO FPGA模块中具有特别适合数字信号处理应用的Xilinx Virtex-5 SXT FPGA，该款FPGA芯片中集成了针对DSP优化的block，可以对快速傅立叶变换（FFT）、自定义滤波、调制解调等信号处理操作实现流水线。与其他可编程FPGA仪器不同，工程师能够用LabVIEW图形化系统设计软件和LabVIEW FPGA模块对NI FlexRIO FPGA进行编程。这一方式帮助工程师无需VHDL知识就可在FPGA上实现应用，同时也提供了一个接口，可将原有的VHDL代码直接导入LabVIEW FPGA。

　　NI PXIe-796xR FPGA模块集成了新的NI-STC3专用集成电路（ASIC），增强了Peer-to-Peer数据流功能，从而显著增加了测试测量系统的吞吐量。该ASIC加强了NI FlexRIO FPGA模块之间或PXI Express 数字化仪和FPGA模块之间的直接数据传输能力，这些数据无需经过主处理器。工程师能够利用这一技术为现有的高性能NI数字化仪添加FPGA功能。对于需要大量计算的应用，工程师也可以将算法分布到多个FPGA执行，实现单向超过800MB/s的Peer-to-Peer数据流，或者在每个方向上高达700MB/s的双向Peer-to-Peer数据流，模块总吞吐量可以超过1.4GB/s。

　　利用NI FlexRIO系统的另一硬件组件——NI FlexRIO适配器模块，工程师可以直接将多种测量I/O连接到FPGA，从而实现各种要求实时性能或硬件信号处理的测试测量应用。新的NI 5781基带信号收发适配器模块包含了两个100 MS/s 14位模拟输入端口和两个100MS/s 16位模拟输出端口，这对于自定义基带信号接口或超高速控制应用来说是一个理想选择。

　　NI 5781是不断推陈出新的NI FlexRIO适配器模块系列之一，该系列还包括用于更多特殊应用的第三方适配器模块。对于需要高度自定义I/O的应用，工程师也可以使用NI FlexRIO 适配器模块开发套件自行开发所需的适配器模块。