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NI硬件的定制设计

时间：2010-02-24 09:30:55

关键字：硬件 NI BSP SINGLE

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[导读] 美国国家仪器公司为工程师提供的硬件平台多种多样，可用于测试，测量和设计。例如，用户可充分利用NI Single-Board RIO，PXI，或数据采集（DAQ）的优势。每一种硬件平台都包含实际测量、数据分析和平台高级应用的

美国国家仪器公司为工程师提供的硬件平台多种多样，可用于测试，测量和设计。例如，用户可充分利用NI Single-Board RIO，PXI，或数据采集（DAQ）的优势。每一种硬件平台都包含实际测量、数据分析和平台高级应用的高效接口。

尽管每个平台都含有诸多模块、配件和附件，但有时仍需客户定制固定装置以完善整个平台。例如，由于您具体工作的应用类型不同，可能需要定制信号调理以连接外界信号和控制系统。若无现成的产品供应，客户就需要自行设计固定装置。

利用NI的资源，客户就可以明晰配置完整的自定义设计系统所需的NI的软硬件。

定制设计资源
采用NI软件的定制设计简介

NI Single-Board RIO：
CompactRIO:
查找NI CompactRIO资源。

NI M 系列 DAQ：

图 1 – 选择部件界面的逻辑布局

NI Single-Board RIO的定制设计

NI Single-Board RIO是一种价格低廉的嵌入式解决方案。用户可以使用NI LabVIEW软件对实时处理器、现场可编程门阵列（FPGA）进行编程，并连接模拟和数字I/O。NI Single-Board RIO 采用母板配置，设计人员可将完整的解决方案集成至任何外形架构内。

图 2 – NI Single-Board RIO示图

NI Single-Board RIO平台允许用户方便地连接Xilinx FPGA与任意模拟/数字端口或C系列I/O模块。

模拟和数字I/O端口位于NI Single-Board RIO设备顶部。因此，如果用户在信号连接至板卡之前需要任何特定的放大或滤波功能，可将自定义子卡安装在任意自定义外形架构板卡上。

采用Multisim 和Ultiboard后，用户可根据具体应用，自定义PCB为任意尺寸或形状。为使这一工作更为简便，NI平台还提供接头符号和焊盘布局。同样还有一系列的参考设计和白皮书。

客户需要自定义何种设计？

   1. 信号放大
   2. 信号滤波
   3. 特定领域信号（生物医学，机械，等）连接
   4. 不同通讯协议间的转换

用户解决方案：了解其他工程师为NI Single-Board RIO设计的定制PCB板

1. 利用 NI Single-Board RIO 和 NI Multisim设计创新型医疗仪器
2. 利用NI Single-Board RIO设计嵌入式FedEx灭火系统

参考设计和白皮书：查看NI Single-Board RIO设计方法资源

1. 白皮书:采用Multisim和Ultiboard对NI Single-Board进行自定义设计
2. 参考设计:采用NI Multisim 和Ultiboard进行NI Single-Board RIO 参考设计

所用工具：了解产品

1. NI Multisim 和 NI Ultiboard（作为NI 电路设计套件提供)
2. NI Single-Board RIO

NI Compact RIO 自定义设计

CompactRIO 采用低成本、可重配置的控制和采集系统设计。其整合了实时处理器和FPGA, 并封闭在坚固的机箱内。用于采集和传输测量数据的I/O模块为热插拔模块，尺寸小巧。CompactRIO 是快速原型设计的理想选择 (图3)。

图 3 - CompactRIO设计

CompactRIO上的FPGA与外界通过C系列I/O模块连接，C系列I/O模块由某些隔离模块、数模转换器(DAC)或模数转换器(ADC)组成，还含有专用接头盒。I/O的功能取决于特定的设计和控制要求。

在许多情况下，用户都需要自定义CompactRIO。比如，尽管I/O模块很多，但用户可能只需要特定种类的，包括通过通讯网络进行传输，或对特定干扰进行滤波的模块。在其它情况下，I/O模块可以实现必要的功能；然而，外部信号接入CompactRIO可能存在困难。此时，可采用分线板采集外部信号并加以适当处理，使其可用于CompactRIO，从而有助于改善设计性能或发布。

客户需要自定义何种设计？

   1. 分接信号
   2. 信号调理
   3. 与特定领域信号（生物医学，机械，等）的接口
   4. 不同通讯协议间的传输

用户解决方案：了解其他工程师为CompactRIO设计的定制PCB板

1. 采用NI Multisim和CompactRIO快速设计军事通讯系统
2. 采用CompactRIO和Multisim设计方程式赛车高性能电子设备

查看设计和白皮书：查看NI CompactRIO设计方法资源

   1. 参考设计:为CompactRIO模块设计分线板
   2. 参考设计:自定义C系列模块设计
   3. 参考设计:带自由量程加速度传感器的自定义C系列模块

所用工具：了解产品

1. NI Multisim 和 NI Ultiboard (作为NI电路设计套件提供)
2. CompactRIO 模块开发套件

M系列DAQ的定制设计

NI多功能DAQ设备为不同应用场合提供模拟和数字I/O。该方案为一款低成本测量采集的解决方案，适合于各种不同测试和分析应用。

图4 - NI M系列DAQ模块

M系列DAQ的自定义设计有很多应用，其中一个很好的应用就是分线板。在设计分线板时，工程师需要从特定源和接口信号处获取信号，以保证其与外部系统“配对”。例如，分线板设计可从M系列DAQ接头获取信号，然后将信号重定向至R系列DAQ接头（引脚数不同）。