基于CompactRIO平台的cRIO-9068软件的性能与分析测试以及其优点 - 全文

近十年来， CompactRIO平台已经成为嵌入式控制和监测系统的标准。所有CompactRIO系统均基于NI LabVIEW可重配置I/O(RIO)架构，该架构集成了一个实时处理器、可重配置FPGA和模块化NI C系列I/O，通过LabVIEW系统设计软件进行编程。NI cRIO-9068控制器以高性价比为CompactRIO平台提供了卓越的性能和坚固性，使其适用于严苛环境下的高容量和OEM应用。这一软件设计的控制器配备了Xilinx Zynq all-programmable片上系统(SoC)，在单个芯片上结合了基于ARM的处理器和7系列 FPGA芯片。由于集成了Zynq，cRIO-9068控制器使得CompactRIO平台现在可支持基于NI Linux 实时操作系统，让用户可以在熟悉的LabVIEW开发环境中更灵活地复用现有的Linux代码。

将基于ARM的处理器引入CompactRIO

cRIO-9068控制器在CompactRIO历史上首次采用基于ARM的处理器。这一技术正是赋予智能手机和其他需要高处理性能和低功耗的消费类电子产品以强大功能的技术。集成的Zynq SoC提供了667 MHz双核ARM Cortex-A9处理器。相比同价位的8槽集成NI cRIO-9074，这款双核处理器具有高出4倍的性能。
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借助更大型的FPGA进行创新

cRIO-9068控制器是第一个配备Xilinx 7系列FPGA芯片的CompactRIO设备。 7系列FPGA芯片提供了比上一代芯片更高的性能，每单元功耗降低50%，采用28纳米技术，在同样大小的芯片上容纳了更多的逻辑单元和数字信号处理（DSP）片。cRIO-9068控制器提供了具有85,000个逻辑单元和220个DSP逻辑片的Artix-7 FPGA芯片，与cRIO-9074相比提供了2倍数量的逻辑单元和4倍的DSP片。有了更大的FPGA空间，您就可以实现比以往更高级的控制、信号处理、滤波、定时和其他逻辑。
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性能基准测试

Xilinx 开发Zynq SoC的部分原因是由于NI LabVIEW RIO架构的成功。通过将处理器和FPGA芯片置于同一管芯上，Zynq SoC能够实现任何分立元件不能实现的功能，比如处理器和FPGA芯片之间包含10,000个互连线。如此大量的互连线使得结合LabVIEW系统设计软件的CompactRIO控制器能够以高达300 MB/ s的速率读写16个DMA通道的数据。除了互连性的提升，基于ARM的双核处理器也为真实应用提供了卓越的性能。表1显示了分别使用配备400 MHz单核处理器的cRIO-9074控制器和配备667 MHz ARM双核处理器的cRIO-9068控制器测试实际应用的基准测试对比结果。

应用基准测试 cRIO-9074 cRIO-9068 
复杂应用（占用CPU%） 

97%

 

18%

 
读写采样数据（占用CPU%） 

46%

 

7%

 
控制采样数据（占用CPU%） 

72%

 

11%

 

 

表 1: cRIO-9074和cRIO-9068控制器的应用基准测试结果对比

查看cRIO-9068控制器性能和吞吐量基准测试

庞大的软件生态系统

NI对基于Linux的实时操作系统(RTOS)投入了大量研发。这一基础技术为CompactRIO平台提供了更高层次的开放性，使LabVIEW用户能够访问LabVIEW内部及LabVIEW之外来自于社区的大量应用程序和IP库。NI在全球还拥有一个包含超过600家公司的NI联盟伙伴网络，其中一些联盟伙伴专门致力于嵌入式控制领域。无论是产品、系统、集成或咨询和培训服务，NI联盟伙伴均可为您提供独一无二的解决方案，帮助您应对最严峻的工程项目挑战。

 

了解更多关于基于Linux的RTOS

了解更多关于NI联盟伙伴

熟悉的LabVIEW开发环境助您利用最新的技术

传统上，使用cRIO-9068控制器提供的各种技术开发应用程序将需要大量的工程投资，包括聘用使用各种不同工具的工程师团队。而基于平台的方法将CompactRIO控制器与单个集成工具链LabVIEW相结合，可帮助您创建、调试和部署用于处理器、FPGA和I/O的软件应用程序。现在借助cRIO-9068控制器，您可以使用与之前CompactRIO控制器相同的单一工具链，并利用最新的技术利用其卓越的性能和灵活性进行创新。

增强现有代码复用功能

由于CompactRIO采用基于平台的方法，因此大部分现有应用程序可以在性能更高的cRIO-9068控制器上打开、重新编译和运行，并且无需任何更改。重新设计的CompactRIO控制器增加了对Eclipse开发环境的支持，使您可自由地复用现有C/ C + +代码或开发技能。现在您可将代码库集成到LabVIEW Real-Time应用程序，甚至可自行开发可直接连接到LabVIEW FPGA应用的独立可执行程序。您还可以灵活地使用最适合您任务和能力的工具进行开发。
了解更多关于cRIO-9068控制器的C/C++选项

 

为CompactRIO提供了终极坚固性

cRIO-9068控制器是专为恶劣环境和小空间应用设计的首个集成CompactRIO设备。尺寸、重量和I / O通道密度等设计要求对于这类嵌入式应用往往至关重要。通过利用FPGA设备的卓越性能，该控制器在结构紧凑、坚固耐用的封装中提供前所未有的控制和数据采集能力，其工作温度范围为-40至70°C（-40到158°F）；具有50 g抗震等级、冗余电源输入，符合各种国际安全标准、HAZLOC和环境认证和评级，适用于在恶劣的工业环境中运行。

 

最大化的连接选项

CompactRIO控制器包含众多连接选项，可连接至各种附加硬件。您最多可连接8个可热插拔NI C系列I/O模块至CompactRIO机箱来获取各种测量或控制信号。还可通过两个千兆以太网端口建立多个网络连接。Hi-Speed USB端口可用于连接Basler Ace USB 3相机等外设，也可用于记录数据到外部存储介质。两个RS232串行端口或RS485串行端口可连接多种设备，如电机驱动、专用仪器或字符显示器。
查看所有C系列I/O模块

 

为什么要升级至cRIO-9068控制器

cRIO-9068控制器为CompactRIO平台注入了许多新技术，为您的下一个嵌入式设计提供了诸多便利。这款全新的CompactRIO控制器具有比cRIO-9074高出4倍的处理器性能和更大型的FPGA，以极具竞争力的价格提供卓越的性能。 CompactRIO的坚固特性和更宽的工作温度范围使其成为在恶劣环境下工作的应用的理想选择。基于Linux的操作系统提供了一个大型的开放式生态系统，将CompactRIO的灵活性推向一个新的高度。此外，由于新的CompactRIO控制器是基于熟悉的LabVIEW RIO架构，您现有的应用可立即升级至cRIO-9068控制器，充分利用其优化的性能、灵活性和耐用性。

 

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cRIO-9068控制器现已上市。欢迎立即订购这款独立式控制器，升级现有应用，利用最新的技术来提高系统性能，您也可通过在线CompactRIO配置指南配置一个全新的系统。

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