当前位置:首页 > ni
  • 使用NI平台连接任意工业网络与PLC

    作者:NI公司概览通过美国国家仪器有限公司的可编程自动化控制器(PAC) and LabVIEW 用户可向现有的PLC及工业系统中添加多种功能。机器状态监测、高速模拟测量、及自定义的视觉应用均是典型的PAC应用。两个系统间的互相通信非常重要,它必须简单、有效,幵且通常必须是确定性的。本白皮书将讨论LabVIEW、NI PAC与仸何工业网络、设备及PLC的不同连接方法。目录1. 基本数字及模拟I/O2. Modbus TCP及Modbus Serial3. 即插式通信板卡基本数字及模拟I/O将NI PAC与现有PLC集成的最简单方法可能就是通过基本数字或模拟I/O。所有美国国家仪器有限公司的PAC平台上均可使用数字I/O。NI PAC平台上数字I/O 数量最少的是NI紧凑视觉系统,它提供15条数字输入及14条数字输出。通过数字I/O,用户可通过各种方法实现数据通信。最基础的方法是对单条数字线迚行切换,你可以収送一个位元的数据表示状态或通过/不通过等信息。如果你需要输出更多的信息,如错误代码,较大数值,或想要实现握手,则可以使用多数字I/O线或端口。对于8数字I/O 线,可读写达256个不同的值。最后,你还能通过数字线生成脉冲。脉冲生成可用于精确定时及触収自动化设备,如激励器或PLC。模拟I/O也是NI PAC与PLC间通信的一个很好的选择。模拟I/O允许在单线上収送更加大量的数据。通过16位DAC,用户可在单线上収送数千不同的值。模拟I/O适合传输特定值的递增量,幵最小化了接线数量,而其不足乊一是可能引入的噪声以及信号能否保持完整性。如果您的PAC或PLC系统被放置在工厂地面,那就可能存在很多造成信号读写错误的噪声。使用隔离的数据采集产品能保护用户的数据免受地回路、电压尖峰、及噪声环境的干扰。图1. NI CompactRIO及Allen-Bradley Control Logix通过数字I/O集成Modbus TCP及Modbus SerialModbus TCP及Modbus Serial是两种市场上最常用的工业协议/网络。通过LabVIEW的两款附加模块:LabVIEW Real-Time 及LabVIEW DSC,NI LabVIEW 8引入了本地 Modbus TCP及Modbus Serial对仸何以太网或串行端口的支持。以上两款模块可通过图像化配置助手工具创建Modbus TCP或Modbus串口I/O服务器。只需点击鼠标,用户就能创建Modbus主设备或仍设备,幵指定不同的寄存器用于读写。以下链接介绍了 LabVIEW 8中创建Modbus I/O服务器的流程。如果用户使用较早版本的LabVIEW或没有安装LabVIEW Real-Time或DSC模块,还可使用提供较底层的VI集的LabVIEW Modbus库,在仸意以太网或串行端口上创建Modbus主仍设备应用。如果需要下载免费的LabVIEW Modbus库,请点击以下链接。Modbus TCP对于利用网关来实现各类连通性选择也是一款实用的工具。关于该主题的更多信息,请参考本白皮书中介绍网关的部分。即插式通信板卡使用标准桌面电脑或PXI机箱时,用户可利用PCI或PXI插槽供即插式通信板卡使用。使用即插式板卡的优势包括:与现有工业网络直接通信,提供与所连接器件的连接性。·实现与处理器的确定性通信·高层功能(API)实现快速应用开収·美国国家仪器有限公司提供支持PCI、PXI、及PCMCIA的即插式通信板卡,可应用于以下工业网络:PROFIBUS、DeviceNet、 CANopen、CAN、串口(RS232, RS422, 及RS485)、及FOUNDATION Fieldbus。本文以下部分将介绍不同类型的即插式通信板卡。PROFIBUS接口PROFIBUS开収于1989年,是目前世界上最受欢迎的现场总线乊一。PROFIBUS有着超过两千万个已安装的节点,在欧洲最为普及,幵且作为西门子自动化PLC的标准,用于互连或连接智能传感器、激励器及I/O。PXI PROFIBUS InteRFace 图2. NI提供的PXI 及PCI PROFIBUS接口NI PROFIBUS PCI及PXI单端口接口可将基于PC的控制器作为主设备或仍设备,连接于PROFIBUS工业网络。NI PROFIBUS接口包含NI LabVIEW驱动器,可用于人机界面(HMI)及SCADA应用。用户可通过这些接口实现PROFIBUS设备的自动化测试。此类接口将附带一套可在 LabVIEW及LabVIEW Real-Time中非常易用的基于VISA的驱动。如果用户使用的是没有PCI或PXI扩展槽的NI PAC,还可通过第三方网关来连接LabVIEW与PROFIBUS网络及设备。DeviceNet接口DeviceNet常用于工业应用,是一种简单、开放的网络解决方案,幵允许在单个总线上实现多达64台设备的互相通信,仍而降低了成本及连线、安装自动化设备的复杂性,幵提供了不同供应商提供的类似器件间的协同工作能力。DeviceNet基于控制器局域网络(CAN)的物理层,是一个连接工业设备的低成本方案,如将光电传感器、条形码读取器、I/O、工业PC、PLC、显示、及人机界面等连接至一个网络。它提供的直接连接性改善了设备间的通信以及硬连接I/O接口不易获取甚至不可用的设备级诊断。美国国家仪器有限公司提供的即插式DeviceNet接口既可作为主设备(扫描器)也可作为仍设备。PCI、PXI、及PCMCIA波形因数都提供 NI DeviceNet接口,它们都使用工业标准的5针combicon接头连接DeviceNet设备及网络。PXI DeviceNet板与LabVIEW Real-Time兼容,可实现确定性控制幵与DeviceNet网络及设备通信。所有的DeviceNet板卡都附带NI-DNET驱动软件,提供高层、易用的功能以实现快速应用开収。此外,NI-DNET提供两种网络安装及配置工具:NI Configurator及Analyzer。图3. 美国国家仪器有限公司即插式DeviceNet接口NI DeviceNet接口是在已有DeviceNet网络中添加新功能的理想解决方案。举例来说,如果您希望添加机器状冴监控来监测和保护昂贵的设备,可以使用装有NI LabVIEW及动态信号采集板的PC或PXI机箱来实现机器监测及分析。然后通过仍设备中的NI DeviceNet板将相关信息传输到DeviceNet主设备(通常是PLC),仍而在一个网络上集成两个系统。NI DeviceNet Configurator:Configurator是一款支持电子数据表单(EDS)的功能强大的配置工具。每台DeviceNet设备都具有独立的EDS文件,可仍设备制造商处获得。Configurator会搜索DeviceNet网络来获得连接设备的信息,自动加载相关的EDS文件,读写设配参数,幵更改设备的MAC ID。NI DeviceNet Analyzer:Analyzer能监测DeviceNet网络,幵根据DeviceNet协议转译采集到的CAN消息,将消息与参数一同显示出来。用户可通过功能强大的过滤和查找选项来显示指定类型的消息。用户还可获得Analyzer中消息的统计量。 Analyzer可用于DeviceNet网路及系统的故障检测和分析。如果您使用的NI PAC没有可用的即插式DeviceNet板卡,您还可通过第三方网关将LabVIEW与DeviceNet网络及设备连接。如需更多信息,请参阅本文关于第三方网关的部分。CANopen接口CANopen是更高层的基于CAN物理层的协议,它作为一个标准化嵌入式网络被开収,具有很高的灵活配置能力。CANopen协议最刜被用于运动控制应用,如今已常用于如医疗设备、越野车辆、公共运输及建筑自动化等各类工业领域。针对CANopen主设备的功能性,NI提供CANopen LabVIEW库,它提供高层、易用的NI LabVIEW函数来创建CANopen主设备应用。由于CANopen函数运行于NI-CAN驱动软件的顶层,所有用于PCI、PXI、及PCMCIA 的高速NI系列2 CAN设备都可作为全功能使用的CANopen主设备接口。图4. NI提供的CANopen接口NI CANopen LabVIEW库提供的功能涵盖所有CANopen主设备应用,包拪収送及接收服务数据对象(SDOs)和迚程数据对象(PDOs)、网络管理、信跳及节点保护、紧急事件处理以及同步对象等。这些功能可用于创建符合Automation (CiA) DS310标准的完全遵循CAN的应用。CANopen LabVIEW库还可配合用于CANopen的NI SoftMotion控制器运动驱动使用,帮助工程师轻松将仸何CANopen I/O添加入运动CANopen网络。NI SoftMotion控制器是一种帮助工程师在NI运动驱动软件间建立接口的软运动引擎和分布式智能驱动。工程师可通过LabVIEW中易用的NI- Motion API对基于CANopen的Accelnet and Xenus驱动迚行编程。如果您使用的NI PAC没有可用的即插式CANopen板卡,还可通过第三方网关将LabVIEW与CANopen网络及设备连接。如需更多信息,请参阅本文关于第三方网关的部分。 串行(RS232、RS422、及RS485) 接口串口是一种设备通信协议,是几乎所有PC上的标准。多数台式机及笔记本电脑都包拪一个或多个基于RS232的串行端口。串口还是各类设备仪器上的常见通信协议,众多兼容GPIB的设备都配有RS232端口。此外,串口通信可结合进程采样设备实现数据采集。尽管RS232是最常见的串口协议,但 RS422及RS485也是常用的串口协议。NI串口概览——美国国家仪器有限公司是仪器控制领域的市场领导者,幵提供全面的串口协议产品,包拪RS232、RS422、及 RS485。NI提供各类电脑总线上的串行接口,提供与PCI、PXI、PCMCIA、ExpressCard/34、USB、及以太网的接口。所有NI 串行接口都是即插即用的,幵完全可通过软件配置。此外,NI串口硬件及软件具有灵活的波特率、硬件流控制等特点,PCI及PXI串行接口可通过DMA传输,最小化CPU利用率,幵具有可选择的2000 V端口间隔离。图5. NI串行接口OPC服务器用于过程处理的OLE(OPC)是1996年由一个工业自动化行业仸务小组开収的标准的最刜名称。这个标准觃范了来自不同制造商的控制设备间的实时工厂数据通信。此标准目前由OPC基釐会维护管理,幵更名为OPC数据接入标准。目前OPC数据接入觃范的版本是OPC Data Access 3.0。OPC被设计用于桥接基于Windows的应用与过程控制软硬件应用。它是一种开放的标准,允许设备通过一个一致的方法接入来自工厂地面设备的现场数据。该方法不受数据的类型及数据源的影响,始终保持不变。传统上说,只要一个软件包需要获取设备上的数据,就必须编写自定义接口或驱动。而OPC旨在定义一个通用的接口,仅需编写一次就能被公司、SCADA、HMI、或自定义软件包重复使用。图6. 基于OPC服务器实现自动化系统连接针对特定设备的OPC服务器一旦编写完成,它就能被重用于仸何作为OPC客户端的应用。OPC服务器使用Microsoft的OLE技术(也被称为组件对象模型,或COM)来与客户端通信。LabVIEW 作为OPC服务器:通过LabVIEW 8或更新版本,用户可使用共享变量収布本地OPC服务器上的仸何数据。使用该方法,用户可将LabVIEW内的仸何数据収布到仸何作为OPC客户端的应用。向LabVIEW添加OPC客户端功能:LabVIEW数据记录及监控(DSC)模块扩展了LabVIEW图形化开収环境,添加了快速开収分布式测量、控制、及高通道数监测应用等功能。DSC模块向LabVIEW环境提供工具,轻松实现历史及实时趋势数据绘制,增强了前面板的安全性,能自动化数据记录;幵针对共享变量增加了警告、缩放功能及安全性。此外,LabVIEW DSC模块提供的最大特性是可将LabVIEW作为OPC客户端,提供与仸意执行OPC基釐会OPC服务器接口的服务器的简单连接性。DSC识别所有已安装于计算机上的OPC服务器,幵仍服务器上直接读取仸意可用的服务器功能信息。如需更多关于LabVIEW DSC模块的信息,请参阅以下链接。通过OPC服务器仍NI数据采集(DAQ)设备収布数据: LabVIEW DSC模块必须向LabVIEW添加OPC客户端功能,而NI-DAQmx驱动软件则通过本地OPC服务器提供仍仸意NI DAQ设备収布数据的能力,简化了分布式数据采集的生成以及控制应用。所有NI-DAQmx设备均可通过NI-DAQmx 8或更新版本与LabVIEW 8共享变量引擎配合使用。如需了解更多上述功能,请参阅以下文档链接。通过OPC服务器仍NI Fieldpoint 及Compact FieldPoint収布数据:与 NI-DAQmx类似,FieldPoint驱动软件也包含允许用户向仸意OPC客户端収布数据的OPC服务器。FieldPoint OPC服务器符合OPC Data Access 2.0标准,幵且与其它FieldPoint接口类似,它可以导入FieldPoint Explorer中配置好的I/O项幵将其作为可用于仸意OPC客户端的OPC项。因此,如果两台计算机通过网络连接,可用一台计算机上的OPC客户端接入连接于另一台计算机OPC 服务器的FieldPoint硬件。第三方网关工业网络中,仸何具有以太网或串口的计算机或NI可编程自动化控制器(PAC)都可通过使用第三方网关与PLC、智能传感器以及激励器连接。通过 LabVIEW 8的本地Modbus功能,幵使用DSC或Real-Time模块,或是NI LabVIEW的Modbus库,用户可将仸意以太网或串行端口作为Modbus TCP或Modbus串口主设备或仍设备。使用上述Modbus库以及以下链接指明的仸意网关,用户便能在LabVIEW应用中与仸意工业网络上的已有设备轻松地迚行通信。 图7. HMS、Hilscher、及Woodhead提供的的第三方网关

    时间:2018-08-24 关键词: 网络 工业 平台 嵌入式开发 ni

  • NI多通道测试解决方案

    ◆应用背景:多通道阀门阻值及特性测试,应用到动态信号测试,瞬态波形记录与分析,阻值及其他特性表征。例如:航天某发动机阀门测试验证等。◆系统描述:此系统要求结构紧凑,多通道信号采集,可自定义多点间阻值测量。测量点多,但不要求同步测量阻值;测量阀门性能需要多块板卡同步,通道间隔离。利用PXI平台,PXI背板上的触发总线 实现多个采集模块的同步。采用PXI万用表,扩展512路矩阵板卡来实现4线制测量电阻;采用通道间隔离板卡,精度16bi ts来实现阀门特性测量。◆解决方案:·软件:LabVIEW图形化开发平台 ·PXI -1044(14槽PXI机箱) ·PXI -8196(嵌入式控制器PM760 2.0G, 512M内存,40G硬盘) ·P X I - 4 0 6 0 ( 5 位半万用表, 2 5 0 VAC/DC, 200M欧姆) ·PXI -2532 2块(8×32矩阵开关, 100VDC/AC,500mA,20MHz带宽) ·PXI-4224 6块(8通道隔离输入模块,16bits精度,200kS/s采样率)

    时间:2018-08-23 关键词: 测试 嵌入式开发 解决方案 ni 通道

  • NI宣布与Freescale和Wind River合作推出全新控制器

    美国国家仪器有限公司(national instruments,ni)宣布与freescale和wind river合作推出全新ni crio-9012高性能实时控制器,该产品基于freescale power architecture技术的mpc5200处理器,以及wind river vxworks实时操作系统,为用户提供快速操作的同时确保ni compactrio平台的牢固性、可靠性和高性价比。3方公司协力通过“图形化系统设计”,通过在一个简单统一的平台上结合开放的软件和现成即用的可编程硬件,快速进行嵌入式系统的设计、原型和发布,从而简化开发过程。ni crio-9012控制器是3家公司战略合作的成果,并且这样的合作将进一步提高行业人士开发嵌入式系统的效率。   除了性能上的增强,crio-9012控制器结合了3家公司成熟的技术,比之前的crio-9002具有更高的内存、更大的永久性存储空间、更强的数字信号处理,以及更快数据记录和网络连接速度。freescale的400mhz mpc5200美国国家仪器有限公司处理器配备一个集成的浮点单元,适合于网络连接、媒体、工业控制和汽车应用,此外mpc5200通过ni labview real-time模块编程,使crio-9012控制器的处理性能提高3倍,并减少2/3的电力耗损。  wind river vxworks实时操作系统运行在mpc5200处理器上,提供可靠的性能和一个可以实现安全数据记录的自动纠错文件系统,使得工程师们可以在使用电池或者太阳能的情况下长时间远程操作crio控制器。ni labview real-time模块提供的共享变量技术简化了分布式系统间的网络通讯,以及全新的labviewproject特性简化了代码控制和发布到多个compactrio系统的应用。基于全新ni crio-9012实时控制器,compactrio嵌入式系统是机器监控、车载记录和嵌入式系统原型,以及汽车、军工、工业设备、能源和环境等一系列行业的理想之选。   “图形化系统设计”使用标准的构架和现成即用的商业元器件,帮助工程师们简化开发流程,实现快速建模,并且无需为每一个项目搭建自定义的嵌入式系统就可以发布新的设计,“图形化系统设计”的开放性也让工程师有机会结合并采用其他厂商核心的技术。例如,通过compactrio图形化系统设计平台,用户可以在一个控制器内同时获得mpc5200处理器的处理速度、wind river vxworks实时操作系统的可靠性,以及在可重复配置机箱中对于xilinx芯片集的自定义特性。用户还可以利用labview图形化编程工具的可靠性和简单易用性,对vxworks操作系统和xilinx fpga进行操作。以上这些技术在同一平台上的融合使得“图形化系统设计”成为嵌入式系统设计的一个最优方案。   “设备软件的复杂性正在呈指数级地增长,极大地挑战了工程师们的工作效率”,wind river产品管理总监warren kurisu表示“我们认为‘图形化系统设计’这个方式可以快速地使自定义设备软件实现从设计到发布的过程。现成的vxworks操作系统技术结合简单易用的labview开发工具和compactrio平台,为设备软件工程师的设计工作提供了一个强大、灵活的基础,因此他们就可以专注于整个系统以及他们的客户所最关心的部分。”

    时间:2019-02-19 关键词: freescale 控制器 river 嵌入式开发 ni

  • NI推出针对机器人对象的新版本LabVIEW

    美国国家仪器公司( ,简称NI)近日在公司的专业旗舰产品LabVIEW图形化系统设计软件的基础上,推出LabVIEW for MINDSTORMS教学软件。这是一款专为高中生设计,配合乐高教育机器人,用于课堂或竞赛的教学工具。学生不仅可以可视化地对MINDSTORMS NXT机器人进行控制和编程,而且能够学习、使用与工程师和科学家们相同的软件平台——LabVIEW目前,乐高教育机器人平台包括为小学生设计的 Education WeDo™ 软件和为初中学生设计的 MINDSTORMS Education NXT软件。LabVIEW for LEGO MINDSTORMS软件的推出,专为高中生量身定制,再次丰富了针对这一平台的产品线。 “针对LEGO MINDSTORMS的LabVIEW(LabVIEW for LEGO MINDSTORMS)使NI与乐高教育携手打造的‘针对全年龄段的机器人(robotics for all ages)’学习平台更加完整”乐高教育北美区总裁Stephan Turnipseed说,“现在,我们可以为从小学到大学不同年龄的学生提供相应的动手学习技术和课程,根据各人的技能水平和学习目标而因材施教。” LabVIEW for LEGO MINDSTORMS软件内含有教学视频、教程辅导和帮助高中生和老师使用LEGO MINDSTORMS Education和Pitsco的TETRIX的教学资源。该软件为学生介绍了高级概念,如自主机器人、使用真实世界的实例进行科学测量、并用直观的图形化界面了晦涩的句法。因此,该软件是教师引导学生进行生动有趣动手学习的理想选择。 “通过动手学习,同学们的学习有了很大提高,”美国Benilde-St. Margaret大学预科学校ACS项目负责人Tim Jump表示,“将LabVIEW和乐高机器人动手学习引入课堂,我可以和学生一起探索、实验。这一平台不仅让学生喜欢上工程教育,也让教学有趣起来。” 除此之外,软件还支持学生参加课外机器人活动。利用这个软件,学生可以在课堂或者各种水平的竞赛中使用单一编程平台学习机器人。这种学习的连续性帮助培养珍贵的职业技能——学生可以在大学毕业后继续将LabVIEW平台应用于工业领域。

    时间:2019-04-04 关键词: 机器人 嵌入式开发 ni 对象 新版本

  • 利用NI新型CompactRIO系统有效简化高级控制应用

    利用NI新型CompactRIO系统有效简化高级控制应用

    新闻发布——2008年12月——美国国家仪器有限公司( ,简称NI)近日推出高性价比的NI CompactRIO可编程自动化控制器(PAC),为工程师和科学家在高级控制和监控应用领域提供了理想的。NI cRIO-9073系统具备集成的硬件构架,在一个机箱上集成了嵌入式实时处理器和用户可编程的芯片。利用LabVIEW 8.6图形化系统设计平台和NI PAC(如cRIO-9073)中的进行编程时,工程师可以快速地进行用户自定义的模拟和数字控制、数据采集以及高速信号处理,实现以较低的成本满足高级控制应用的需求。新型cRIO-9073系统支持新近推出的LabVIEW8.6实时模块中具备的扫描模式编程功能,这项功能有效简化了基于FGPA的CompactRIO编程的复杂度。使用新的扫描模式功能时,工程师既可以直接在LabVIEW实时模块中对CompactRIO的I/O模块进行读写,也可以在LabVIEW 模块中通过FPGA编程来获得最大的灵活性和运算性能。此外,利用这些新的扫描模式新特性,工程师可以使用新的测试面板和I/O功能来实现程序的快速启动和运行,进行高级程序调试,监测系统性能等。对于用户需要自定制和超高速的控制和信号处理应用,工程师可以使用LabVIEW FPGA模块在CompactRIO系统中快速进行FPGA编程。LabVIEW FPGA模块具有上百个图形化函数,可在所有的NI FPGA硬件上进行控制、自定义以及信号处理运算。此外,它还集成了266MHz工业级实时处理器和可重配置的200万门FPGA,具有针对NI C系列I/O模块的8槽底座。工程师可以根据具体应用从60多个NI和第三方C系列I/O模块中进行选择,以连接一系列模拟、数字、通信和运动I/O来处理工业和执行器。针对条件苛刻的应用,CompactRIO系统提供了-20到55 °C的工作温度范围和19到30V直流电源输入范围。同时,它还具有64MB 用于嵌入式操作,非易失性存储器用于数据记录。关于NI CompactRIO基于图形化系统设计理念,NI CompactRIO是一款高性能嵌入式控制和数据采集平台,能够满足需要体积小、成本低和可靠性高等特殊要求的高级应用需求。在NI LabVIEW FPGA和LabVIEW实时技术的支持下,CompactRIO可以帮助用户来设计、开发和发布用户自定义的嵌入式系统,以满足汽车、军事、、工业和机器控制与嵌入式系统原型等的一系列工业应用。CompactRIO可编程自动化控制器(PAC)以紧凑、坚实的封装提供了前所未有的控制和数据采集能力。了解更多关于CompactRIO信息,请访问ni.com/compactrio/zhs关于NI30多年来,美国国家仪器公司(NI)帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决了从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。通过现成可用的软件,如LabVIEW, 以及高性价比的模块化硬件,NI帮助各领域的工程师不断创新,在缩短产品问世时间的同时有效降低开发成本。如今,NI为遍布全球各地的25,000家不同的客户提供多种应用选择。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀市,在40个国家中设有分支机构,共拥有5,000多名员工。在过去连续九年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。作为最大的海外分支机构之一,NI中国拥有完善的产品销售、技术支持、售后服务和强大的研发团队。敬请访问ni.com/,或致电800-820-3622,了解更多NI专业产品及服务信息。

    时间:2019-04-01 关键词: 系统 compactrio 嵌入式开发 ni 高级

  • NI推出多款Single-Board RIO嵌入式介面卡

    NI美商国家仪器发表新的4款NI Single-Board RIO机板层级嵌入式介面卡,搭载1组Real-Time处理器、Spartan-6 、类比与数位 I/O,同时内建更多週边设备,适合客制化的嵌入式监控应用。  新款介面卡透过 NI LabVIEW 即可发挥 与 RT 处理器技术的优势。同时针对大型佈署作业,亦可选用 RIO Mezzanine 接头而提供客制化 I/O。此接头可直接存取 数位输出/入 (DIO) 与特定处理器功能,进而搭配客制化子机板。  NI Single-Board RIO 让设计工程师可轻鬆设计嵌入式系统,并专注于应用的客制化部分 (如 I/O)。透过新款介面卡,工程师可搭配 I/O 客制化功能并加快现成系统的上市时间。Single-Board RIO亦内建类比I/O,让工程师利用NI领先业界的类比专业技术,再搭配特定应用电路。介面卡具备低价位、精巧体积、内建I/O、RT 处理器、FPGA 等特色而成为理想平台,适合如医疗与能源产业的监控应用。  产品特色  • NI sbRIO-9623:256 MB 记忆体、128 MB RAM、16 个通道为 12 位元类比输入、4 个通道为 12 位元类比输出、4 个 DIO、96 个 RMC DIO  • NI sbRIO-9626:512 MB 记忆体、256 MB RAM、16 个通道为 16 位元类比输入、4 个通道为 16 位元类比输出、4 个 DIO、96 个 RMC DIO  • NI sbRIO-9633:256 MB 记忆体、128 MB RAM、16 个通道为 12 位元类比输入、4 个通道为 12 位元类比输出、28 个 DIO  • NI sbRIO-9636:512 MB 记忆体、256 MB RAM、16 个通道为 16 位元类比输入、4 个通道为 16 位元类比输出、28 个 DIO

    时间:2018-11-23 关键词: 嵌入式 嵌入式开发 ni 介面 多款

  • 业界速度最快的PXI嵌入式控制器和新型PXI系统配件(NI)

    2008年10月——美国国家仪器有限公司(National Instruments)于近日推出了业界速度最快的嵌入式控制器NI PXI-8108和两款新型的PXI系统配件,即 32GB的固态硬盘驱动器和NI PXI-8250系统监视模块。这些新产品提升了系统的性能和可靠度,在帮助工程师和科学家们获得更快的执行速度的同时有效减少测试时间,延长系统寿命。 PXI-8108嵌入式控制器,具有为高性能PXI和CompactPCI系统而设计的Intel Core 2 Duo T9400处理器。PXI-8108有着2.53GHz的双核处理器和800MHz的DDR2存储器,相比于上一代的双核产品NI PXI-8106,提升了25%的速度,而相比于上一代的单核产品NI PXI-8196,提供2倍的性能改进。使用NI LabVIEW 8.6软件,工程师和科学家们可以充分利用最新的双核控制器,如NI PXI-8108等,来简化多线程应用程序的开发,并且对现有LabVIEW代码无需做重大更改即可提升性能。PXI-8108还可以与NI LabVIEW Real-Time 和LabWindows™/CVI Real-Time Module软件配合使用,来实现灵活而持久的平台,用于确定性实时测量和控制。 “利用LabVIEW中的多核技术和最新的NI多核PXI嵌入式控制器,我们可以每周额外增加1个工作日的测试吞吐量,”Sanmina-SCI公司的制造测试工程师Alejandro Torres提到,“最重要的是,我们只需要简单地将原有的PXI单核嵌入式处理器升级到最新的NI PXI多核嵌入式控制器,对代码做很小修改,就可以实现吞吐量的提升。” 对于对系统要求具备最强性能和可靠度的工程师和科学家们,可以将NI PXI-8108控制器的标准旋转磁场式磁盘驱动器升级成32GB的PXI固态硬盘驱动器。配有32GB固态硬盘驱动器的PXI-8108可以提供0到55 oC的扩展工作温度范围,增加读写文件和流数据的速度和可靠性,同时由于没有移动的部件,在发生撞击和振动时提高持久性。而且,所有最新型的NI PXI和PXI Express Windows以及实时嵌入式控制器都可以升级成使用新型的32GB固态硬盘驱动器。 为了最大化PXI系统的效率和总寿命,NI公司现在提供了PXI-8250系统监视模块。工程师和科学家们可以利用这个模块进行编程,来监测系统的吸入和排出的温度、风扇速度、处理器和存储器使用情况、电源电压等。PXI-8250前面板上的LED显示了参数是否处在合适的工作范围内,前面板上的继电器可以连接到外部设备,如状态指示灯或警报等。

    时间:2008-10-05 关键词: pxi ni 新品发布

  • 最新推出全新的Single-Board RIO平台(NI)

    2008年8月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)近日发布全新的NI Single-Board RIO设备,可为工程师及科学家在发布嵌入式控制及数据采集应用时提供低成本的集成硬件选项。8款全新sbRIO-96xx设备在一块印刷电路板(PCB)上集成了嵌入式实时处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟和数字I/O,对于需要在小体积上实现灵活、高性能、高可靠性的应用是理想的选择。工程师及科学家可通过NI LabVIEW 图形化系统设计平台来自定义Single-Board RIO硬件,开发嵌入式系统的各方面,从而增加生产力,缩短产品上市时间。   “NI Single-Board RIO可以在一个设备中提供可靠的、高性能的嵌入式系统的所有组件,大大简化了系统开发,大幅降低了成本。” 日前将新设备应用于FedEx Express的灭火系统中的 Ventura Aerospace 公司总裁Jeremy Snow表示,“我们采用LabVIEW及CompactRIO进行原型,并将代码快速整合至全新NI Single-Board RIO中以进行发布,这些工作全部于1年之内成功实现。”   NI Single-Board RIO设备扩展了NI基于FPGA的发布平台,此平台提供了包括NI可重配置I/O (RIO) 构架的PXI、PC及NI CompactRIO嵌入式控制及数据采集系统。NI RIO构架由实时处理器、FPGA及I/O模块组成。该标准构架配合LabVIEW软件,工程师及科学家可在CompactRIO等硬件上快速设计、原型高级控制算法及嵌入式设备,进而在低成本的CompactRIO集成系统或全新NI Single-Board RIO设备上进行发布,从而有效降低成本。 基于在NI RIO技术平台上都可以由LabVIEW进行编程,当工程师和科学家在原型和发布间转换时,无需重写代码,这就提高了系统的可靠性,缩短了开发时间。   NI Single-Board RIO设备具有构建于Power 架构技术上的工业级266 MHz或400 MHz Freescale MPC5200处理器,Wind River VxWorks实时操作系统 (RTOS) ,及Xilinx Spartan-3 FPGA。板载模拟和数字I/O与FPGA直接连接,可自定义底层的定时器及I/O信号处理。工程师和科学家还能通过设备的3个扩展槽扩展I/O功能,用于连接NI C系列I/O模块或自定义模块。NI还提供超过40种用于I/O及通信的C系列模块, 如加速度、温度、功率品质、控制器局域网 (CAN) 及运动控制。   此外,设备提供了-20至55 °C的工作温度,用于温度骤变的应用,并集成19至30 VDC电源输入及实时时钟,配以备用电池提高系统可靠性。所有NI Single-Board RIO产品均符合危害物质禁用指令 (RoHS),表明NI产品致力于环保的宗旨。 型号 处理器速度(MHz) 存储器 (DRAM) FPGA 尺寸  (门数) 3.3 V DIO Lines AI 通道 AO 通道 24 V DIO Lines C 系列扩展 (槽) 尺寸 mm (英寸) sbRIO-9601 266 64 MB 1M 110 0 0 0 3 208 by 94(8.2 by 3.7) sbRIO-9602 400 128 MB 2M 110 0 0 0 3 208 by 94(8.2 by 3.7) sbRIO-9611 266 64 MB 1M 110 32 0 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9612 400 128 MB 2M 110 32 0 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9631 266 64 MB 1M 110 32 4 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9632 400 128 MB 2M 110 32 4 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9641 266 64 MB 1M 110 32 4 32/32 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9642 400 128 MB 2M 110 32 4 32/32 3 208 by 142(8.2 by 5.6)    

    时间:2008-08-24 关键词: rio single board ni 新品发布

  • NI宣布推出业界首款PXI嵌入式控制器和高带宽PXI机箱

    NI宣布推出业界首款PXI嵌入式控制器和高带宽PXI机箱

    NI (美国国家仪器公司,National Instruments,简称NI)近日宣布推出了基于Intel Xeon处理器的NI PXIe-8880控制器和业界首款采用第三代PCI Express技术的NI PXIe-1085机箱。 八核服务器级Intel Xeon处理器E5-2618L v3和24GB/s的系统总带宽为无线测试、半导体测试和5G原型开发等计算密集型和高度并行应用提供了前所未有的性能。 PXI平台的灵活性可让用户轻松地将先前版本的控制器替换为最新的NI PXIe-8880,获得比以前提升高达两倍的测试测量应用性能。 “在过去二十年里,我们见证了自动化测试行业从传统仪器向PXI平台逐渐转变的过程,”Frost&Sullivan的测量仪器仪表行业经理Jessy Cavazos表示, “集成了Intel Xeon技术后,我们预期在高性能应用场合中PXI的采用将会越来越广泛。” NI与英特尔携手合作,将Intel Xeon处理器的服务器级处理能力引入测试测量市场。 该嵌入式控制器拥有八个内核、高达24GB的DDR4内存以及24条PCI Express Gen 3与背板的连接通道。 这为工程师和科学家提供了两倍于前一代控制器的处理能力和带宽。 此外,全新的18槽机箱采用了第三代PCI Express技术,每个插槽配备8条通道,以匹配24 GB/s的系统总带宽,从而使任何测试和测量系统都能够轻松满足未来需求。 “使用最新的Intel Xeon处理器对于我们与NI的合作来说是一个令人兴奋的新里程碑,”英特尔工业物联网市场开发总监Shahram Mehraban, “物联网时代需要最强大的处理能力来缩短产品上市时间和降低测试成本,而NI基于PXI的方法正是实现这一目标的关键。” 结合LabVIEW等系统设计软件,新一代PXI控制器和机箱的组合使得工程师和科学家能够将24 GB/s的测试和测量数据转换成立即可用的信息。

    时间:2015-05-07 关键词: Intel xeon ni 新品发布 pxi嵌入式控制器 高带宽pxi机箱

  • NI-DAQmx和传统NI-DAQ常见问题解答

    本文档回答了关于NI-DAQmx和传统NI-DAQ的一些常见问题。所有问题按照逻辑性分为如下四类: 目录 ·    NI-DAQmx描述 ·    NI-DAQmx引入的概念  ·    工作性能 ·    从传统NI-DAQ到NI-DAQmx的升级 NI-DAQmx描述 问:为什么软件对于数据采集应用如此重要? 答:功能灵活且强大的软件是所有虚拟仪器系统的核心。 让我们先仔细看一下虚拟仪器软件的组成。大多数人首先想到的就是应用程序层,就是主要的开发环境。它包括诸如LabVIEW、LabWindows/CVI(ANSI C)和Measurement Studio(Visual Studio 编程语言)之类的软件。测试执行层结合了应用程序层所开发的功能。接下去一层通常很容易被忽视,但它对于软件开发效率来说却是至关重要的。测量和控制服务层包括与硬件通信的驱动程序。测量和控制服务必须能访问并发挥硬件功能和性能,它们也必须与所有其他的驱动和已成为解决方案一部分的众多模块化I/O协同工作。   图1.虚拟仪器软件 问:什么是测量服务软件?   答:可以把测量服务软件看作I/O驱动软件层,然而,它不仅仅只是一个驱动。 测量服务是快速的应用程序开发中最为重要的部分之一。这个软件提供了虚拟仪器软件和硬件之间的连通性以用于测量和控制。直观的应用程序编程接口(API)、仪器驱动、配置工具、快速I/O助手和其他包含在所购买的NI硬件中的软件是它的特色。NI测量和控制服务软件提供了与NI硬件以及NI应用程序开发环境(ADE)的最优化结合。   表1.NI-DAQmx包含了高性能的驱动和附加软件来提高系统开发效率 NI测量&自动化浏览器(MAX)和DAQ Assistant (DAQ助手) 是NI-DAQmx测量服务软件(大部分NI数据采集设备都附带该软件)体现它无限价值的其中两个例子。此外,NI还在M系列和USB DAQ设备以及其他许多设备上附送了免费的数据记录软件。 诸如MAX之类的配置工具所包含的特性能够用来配置和测试I/O,以及存储标定、校准和通道别名信息。这些工具对于以更短的时间完成首次测量、维护测试系统和解决测试系统故障是十分重要的。 I/O Assistant (I/O助手) 是一个交互式工具,用来快速创建测量应用程序。DAQ助手就是其中一个这样的I/O助手,如图2所示。 它提供了一个面板,您可在上面轻松配置常用的DAQ参数,而无需任何编程工作。您可以在任何NI ADE中使用由它生成的DAQ任务。易于使用的助手和强大编程环境的结合提供了快速的开发和可满足广泛应用需求的能力。   图2. NI-DAQmx 里提供的DAQ助手简化了DAQ任务的创建 问:为什么NI推出了NI-DAQmx?为什么不继续开发传统NI-DAQ? 答:NI在20世纪90年代首次发布了传统NI-DAQ驱动。传统NI-DAQ通过提供对各种设备的扩展功能对已有的DAQ库进行了许多改进,这些改进包括双缓冲采集、对特定传感器类型提供内置标度,例如热电偶和应变计、信号调理、以及一个单一的且可与多种设备和操作系统(OS)协同工作的函数库。 在90年代后期,NI-DAQ团队意识到保持API与以前版本的兼容性的这个要求增加了向传统NI-DAQ添加新特性和设备的难度。此外,在长期的发展过程中,传统NI-DAQ的API产生了许多需要解决的问题。NI-DAQ开发者难以直观地扩展API而且难以优化不断增长的客户应用范围。因此NI认为一个全新的API设计和体系结构可以帮助NI-DAQ开发者更轻松地添加新特性和新设备,解决许多现有的驱动问题,并且同时可以优化性能。 NI-DAQmx项目的一些宏伟目标包括: 1.    更轻松地往DAQ API中添加新特性。传统NI-DAQ API的许多函数都有大量的参数而且没有有效的方式可以添加新参数。相比而言,NI-DAQmx API 通过一个丰富的属性层次来使用基于属性的方法。这种方法易于扩展。通常,添加一个新特性与添加一个新属性一样轻松。 2.    更轻松地添加新设备。如果不对现有的功能进行改动,NI就难以向传统NI-DAQ添加更多的设备,而改动往往会导致一些漏洞。寻找并解决意外的漏洞花费了太多的时间来发布每一个版本。相比而言,NI-DAQmx使用了作为组件的插入式设计,使得添加新设备更加便利。 3.    更有效的多线程数据采集。传统NI-DAQ最初是为不具备多线程功能的旧版本操作系统而设计的。为了在多线程操作系统下安全地运行,传统NI-DAQ将存取操作限制在每次一个线程。对于那些需要同时完成两个或更多DAQ任务的应用来说,这种限制就引起了问题因为两个任务不能同时访问驱动器。NI-DAQmx使用多线程设计解决了这个问题,这样多线程就可以同时访问驱动器。 4.    提高数据采集性能,尤其是单点性能。一些使用传统NI-DAQ的应用经历过拙劣的软件定时单点性能,因为它们不断地在主循环里执行代价高昂的操作,例如验证配置(检验)、保留资源(保留)和对硬件编程(实施)。传统NI-DAQ并没有对何时执行检验、保留和实施操作给予足够的应用程序控制,因此用户不能重写这些应用程序以更快地运行。NI-DAQmx利用一个基于已定义状态模型的设计提高了性能。NI-DAQmx给用户提供了高级的API功能,例如检验、保留和实施。因此,用户对于在何时执行这些代价高昂的操作拥有更多的控制能力。 5.    提高驱动性能和可靠性。NI-DAQmx专门设计成具有世界一流的数据采集性能和稳定性。自NI-DAQmx开发伊始,用户每次添加一个新特性或者对驱动进行一次改变,一个严格且完备的功能和性能自动测试包就会检验这个改变是否引入了漏洞。这个测试包对应用于各种设备、传感器和操作系统配置中的常见和不常见的驱动进行测试。不常见或例外的驱动应用对于整体的可靠性十分重要。NI-DAQmx设计成能够处理异常的情形,例如DAQ任务中止、看门狗定时器终止和意外设备删除(如从计算机中拔出USB设备)。 6.    更轻松地进行数据采集。在90年代中期,NI-DAQ团队往传统NI-DAQ中添加了Easy I/O和中间I/O层,从而使得通常的DAQ任务更加轻松。然而,这种方法却引起了一些问题,因为一旦用户需要给应用程序添加更多高级的特性,他们就不得不使用更高级的API来重写应用程序。NI-DAQmx通过以下方式使得开发应用程序更轻松: ·    配置工具如DAQ助手。利用DAQ助手,用户可以图形化地选择他们希望进行测量的类型,保存配置以供以后使用,而且生成代码以包含在应用程序中。 ·    高级NI-DAQmx路由特性。这些特性简化了DAQ设备的触发和同步。 ·    在NI-DAQmx里报告并描述错误。这一特性帮助用户精确地确定错误的原因并推荐解决方案。用户认为NI-DAQmx里的高级错误报告功能使得调试DAQ应用程序更加轻松。 ·    从LabVIEW 7开始的易用特性。LabVIEW 7引入的新特性,尤其是应用于NI-DAQmx之中的新特性,包含了创建Express VI和多态VI的能力。利用Express VI,用户可以使用一个简单的配置对话框来代替一个复杂DAQ的绝大部分。利用多态VI,用户可以更轻松地找到特性。由于这两方面的特性,用户可以用更少的时间开发出应用程序。   图3.多态VI简化了NI-DAQmx API 问:NI-DAQmx支持哪些硬件?不支持哪些硬件? 答:作为最新的NI测量服务软件,NI-DAQmx支持最新的NI DAQ硬件,包括M系列插入式DAQ设备,一些最新的USB DAQ设备,以及数以百计传统NI-DAQ所支持的DAQ设备。   虽然NI-DAQmx支持许多最新的NI DAQ硬件设备,NI-DAQmx并不支持所有的NI DAQ设备。例如,传统DAQ设备,如使用ISA总线(用于台式计算机)的设备,他们仅受传统NI-DAQ的支持。 欲想了解当前NI-DAQmx所支持的设备列表,请访问ni.com/dataacquisition/software并单击Device Support(所支持的设备),或者参看包含于NI-DAQmx之中NI-DAQmx Readme文件。 问:为什么有些DAQ设备仅受NI-DAQmx支持? 答:诸如M系列DAQ之类的设备是最新的、最好的DAQ硬件。M系列设备是市场上第一款18位插入式DAQ设备,第一款拥有最大数据吞吐量达六个DMA通道的插入式DAQ设备,并且具有创新的设备校准。这些设备只受NI-DAQmx支持,而不受传统NI-DAQ支持。 将来新的NI DAQ设备也将只受NI-DAQmx支持,而受传统NI-DAQ支持。NI工程师致力于NI-DAQmx的效率和性能,而不是使用资源来开发传统驱动软件。 问:我可以将NI-DAQmx与哪些编程语言共同使用?   答:您可以将NI-DAQmx用于各种不同的编程语言,它们包括: ·    NI LabVIEW ·    ANSI C  ·    Microsoft Visual C++ 类库(NI Measurement Studio 7 或更高版本)  ·    Microsoft Visual C++  ·    Microsoft C# .NET ·    Microsoft Visual Basic .NET  ·    Microsoft Visual Basic (Beta版) 欲想了解更多关于使用NI-DAQmx和基于文本语言编程的信息,请访问NI-DAQ用于文本语言编程语言和NI-DAQ Readme文件。 问:我可以将NI-DAQmx与哪些应用程序开发环境结合使用?   答:NI-DAQmx可以与许多最流行的ADE协同工作。一旦安装了NI-DAQmx,您可以选择安装对各种ADE的支持,包括: ·    NI LabVIEW 7 或更高 ·    NI LabVIEW Real-Time 7.1或更高 ·    NI LabWindows/CVI 7或更高  ·    .NET语言 ·    NI Measurement Studio,支持 Visual C++.NET(需要 Measurement Studio 7 或更高) ·    Microsoft Visual C 支持 为了安装对这些ADE的支持,请在安装NI-DAQmx时选择合适的支持。在您第一次安装NI-DAQmx时,在特性树上将NI-DAQmx选项展开,然后,选择您希望使用的API来安装合适的支持。   图4.NI-DAQmx提供不同API用于各种ADE   如果你已经安装了NI-DAQmx并且希望改变你的选择,运行添加/删除程序。选择NI软件入口并单击Change。然后,在已安装到您机器上的NI软件列表上选择NI-DAQmx。单击Modify以启动NI-DAQmx安装程序,在这里您可以指定API支持选项。 问: NI-DAQmx是否适用于Linux?Mac OS X操作系统? 答:NI-DAQmx只适用于那些为Microsoft Windows开发应用程序并应用的用户。NI目前没有计划将NI-DAQmx扩展到Linux和MAC OS X。然而,近来这些平台在科学和工程计算领域的应用有所增长,为满足这些需求,NI已经开发了NI-DAQmx BASE。 NI-DAQmx BASE将NI-DAQmx功能的一个子集提供给Windows、Linux、Mac OS X和Pocket PC操作系统,并且支持大部分最流行的NI DAQ设备,包括新的低成本USB DAQ产品。 请访问 ni.com/linux和ni.com/mac以获得为Linux和Mac OS X提供的最新NI产品。 问:NI会继续传统NI-DAQ的开发吗? 答:NI没有计划继续开发传统NI-DAQ。但是,为了维持现有的应用程序,NI会继续提供传统NI-DAQ并继续提供它的技术支持。 问:NI-DAQmx与NI-DAQmx Base有何不同? 答:比较这些软件工具的最好方式是在ni.com/dataacquisition/software上使用驱动程序比较图。这儿提到的是其中一些不同之处。   虽然NI-DAQmx和NI-DAQmx BASE具有相似的API,但是这两种API具有完全不同的体系结构。NI-DAQmx Base是使用NI工具——NI测量硬件驱动开发包(DDK)写成的,这个工具用寄存器级编程的方式来定制开发驱动。这种方式的一个好处是NI-DAQmx Base是开放的源代码。这使得您可以打开子VI(subVI),并在LabVIEW里观察/编辑寄存器存取情况,以及添加或修改功能。   NI-DAQmx BASE没有NI-DAQmx中所包含的一些软件特性。只有NI-DAQmx才有的一些特性包括: ·    DAQ助手 ·    用于高级DAQ任务的属性节点  ·    多线程I/O性能 问:在什么情况下不应选择使用NI-DAQmx进行开发呢?   答:尽管NI鼓励您将NI-DAQmx的优点充分利用到您的应用程序中,但是在有些情况下使用NI-DAQmx是不够理想的。   若下列情形之一存在,请安装并使用传统NI-DAQ: ·    您有一台NI-DAQmx不支持的设备,例如一个AT(用于ISA接口)E系列多功能DAQ卡。 ·    您用的LabVIEW、LabWindows/CVI或Measurement Studio版本在7.0之前。 ·    您正在使用Visual Basic 6。 ·    您要从NI-DAQ 6.9.x版本升级并且存在您不愿意与NI-DAQmx相连接的应用程序。 如果下列情形之一存在,请安装并使用NI-DAQmx Base:  ·    您正在开发应用于Linux、Mac OS X或Pocket PC之上的应用程序。 ·    You have a USB DAQ device supported only by NI-DAQmx Base. ·    您有一个仅受NI-DAQmx Base支持的USB DAQ设备。  如果下列情形之一存在,请安装并使用使用Measurement Hardware DDK: ·    您正在使用寄存器级编程来开发一个自定义的驱动程序。 欲想得到更多帮助来决定哪一种驱动软件适合您,请使用ni.com/dataacquisition/software上的设备支持表和驱动软件比较图以及NI-DAQ Readme 文件。 问:我怎样得到NI-DAQmx?   答:从NI购买NI-DAQmx支持所支持的硬件产品的话,其中会附有一张NI-DAQ光盘,它包含了最新版本的NI-DAQmx。   您可以访问通过浏览ni.com/china/daq免费下载最新版NI-DAQmx软件。 NI-DAQmx引入的概念   问:什么是DAQ助手?  答:DAQ助手是一个基于步骤的向导,它可以使您无需编程即可配置数据采集任务、虚拟通道以及实现缩放操作。您可以从NI应用软件中启动DAQ助手,例如LabVIEW、LabWindows/CVI、Measurement Studio、 VI Logger或 MAX。   图5. DAQ助手支持NI所有的ADE   注意:您必须使用LabVIEW、LabWindows/CVI和Measurement Studio的7.X版本或更新版本,以及VI Logger的2.X版本才能使用DAQ助手。 您也可以使用DAQ助手来生成NI-DAQmx代码,运行您的任务和全局虚拟通道,或者把它们转移到其他的系统。   利用DAQ助手,您可以: ·    创建和编辑任务和虚拟通道 ·    添加虚拟通道至任务  ·    创建并编辑量程 ·    测试您的配置  ·    保存您的配置 ·    在您的NI应用软件中生成代码以在您的应用程序中使用 ·    观察您的传感器的连接图 问:为什么我要使用DAQ助手而不使用NI-DAQmx API?   答:DAQ助手建立在NI-DAQmx API之上,并且可以作为一个配置工具和学习工具来加快您在新的NI-DAQmx API上的学习速度。 在配置之后,LabVIEW里的DAQ助手Express VI包含了所有必需的API代码来运行您的配置任务,但是它隐藏于程序框图之中。如果您希望在您配置中观察或修改API功能而不是使用DAQ助手对话框,DAQ助手也提供了了代码生成功能,可以用于LabVIEW、LabWindows/CVI和Measurement Studio应用程序。 问:什么是NI-DAQmx任务? 答:NI-DAQmx任务是具有定时、触发和其他特性的一个或多个虚拟通道的集合。概念上,一个任务代表了您希望完成的测量或信号产生任务。您可以建立和保存任务中的配置信息,并在应用程序中使用任务。 问:NI-DAQmx里的局部虚拟通道和全局虚拟通道有什么区别?   答:在NI-DAQmx中,您可以将虚拟通道配置成任务的一部分或者与任务分离。创建于任务内部的虚拟通道是局部虚拟通道。定义在任务外部的虚拟通道是全局虚拟通道。   您可以在MAX或您的应用软件中创建全局虚拟通道然后将它们保存在MAX中。您也可以在任意的应用程序中使用全局虚拟通道或把它们添加到许多不同的任务中。如果您修改了一个全局虚拟通道,这个改变将会影响所有引用该全局虚拟通道的任务。 问:什么时候我应该使用一个任务而不是一个全局虚拟通道?   答:当一个任务是具有定时、触发和其他特性的一个或多个虚拟通道的集合时。 一个全局虚拟通道只引用了一个物理通道,而且没有包含定时或触发功能。但是,全局虚拟通道可以被许多任务包含和引用,而一个任务是一个独立的实体,它不能被其他任务包含或引用。 问:我能可编程地使用NI-DAQmx保存虚拟通道吗? 答:利用NI-DAQ7.4或更新的版本,您可以可编程地创建并保存任务、全局虚拟通道和量程。这种编程方式保存的对象会出现在MAX里,您可以在DAQ助手和应用程序中使用它们。 可编程地保存任务、通道和量程简化了系统配置和多种场合的应用,并且减少了发生错误的可能性和调试的需要。 欲想了解更多关于如何使用此特性以及观看例程,请访问http://ni.com/dataacquisition/nidaqmx.。 问:我该如何导入/导出设备、任务、通道和缩放配置?   答:使用MAN,您可以导出您系统的配置以作为备份或应用至其他机器。   使用导出向导可从系统复制配置数据至一个文件。要启动这个导出向导,请在MAX中选择File»Export 问:什么是属性节点?   答:属性节点是您可以使用的LabVIEW结构,它可以用来在引用的对象上访问属性。NI-DAQmx使用这些结构来对所有NI-DAQmx API支持的属性提供完备的编程控制,并且这些属性节点形成了API的基本功能。 除了属性节点之外,NI-DAQmx也提供了一套NI-DAQmx VI,从而您可以用来编写程序。这些VI在功能上与使用属性节点等价,但是通常更容易且更便于使用。例如,下面的两个例子在功能上是等价的,然而,第一个例子使用了NI-DAQmx,而另一个例子使用了NI-DAQmx属性节点。     图6.使用NI-DAQmx属性节点实现高级的自定义任务 对于大多数应用程序,NI-DAQmx VI提供了所需的功能。然而,对于更高级的应用程序,您可能需要属性节点来得到较少使用的驱动属性和特性。 问:我应该怎样过滤属性节点列表?   答:当您第一次打开并浏览一个属性节点时,属性列表的显示也许会看起来令人难受。为了更容易地浏览这些列表,可以通过如下所示的对话窗口来利用一些过滤属性。   要进入该对话框,右击属性节点并单击Select Filter即可。Show All Attributes显示了所有NI-DAQmx API所支持的属性。Show Attributes For Configured Devices显示了所有当前已安装并配置在您系统中的设备所支持的属性。使用Show Attributes For Selected Devices选择您需要为之显示属性的已安装设备。 除了过滤选项之外,您也可以通过LabVIEW帮助查看一个完整的设备属性列表。为找到这个列表,单击菜单栏的Help,并从帮助窗口所显示的目录表中选择VI、Function& How-To Help。然后浏览至VI and Function Reference»NI Measurements VIs and Functions»DAQmx – Data Acquisition Vis and Functions»Additional Information»Device Considerations»Supported Properties by Device。 问:什么是NI-DAQmx仿真设备? 答:利用NI-DAQmx 7.4版本和更新版本,您可以创建NI-DAQmx仿真设备。您可以选择任意NI-DAQmx所支持的设备并且作为一个仿真设备在MAX里添加到您的硬件配置中。这使得设备通过应用软件即可使用。   NI-DAQmx仿真设备十分有用,可用来创建和运行NI-DAQmx程序,而且无需任何物理硬件的存在即可试验诸如DAQ助手或SignalExpress之类的工具。NI-DAQmx仿真设备在没有真实物理硬件的时候发掘设备性能也是十分有用的。   检验使用NI-DAQmx仿真设备的任务,就如同它们运行在真实设备之上。如果某个属性被置为无效值,返回给仿真设备的错误与返回给真实设备的错误是相同的。所有任务需要的资源都为NI-DAQmx仿真设备而保存。RTSI线、PXI触发线、DMA通道、计数器等等都如同它们在真实设备上一样被计数和保存。 性能   问:NI-DAQmx提供了哪些性能的提高?   答:在用户应用程序中的DAQ性能是许多因素的综合,包括采样率、总线速度、驱动性能、分析以及其他操作。在许多应用中,NI-DAQmx都可以提高应用程序在传统DAQ上的性能,因为驱动体系结构的改进包括以下几个方面: 1.    多线程操作。利用NI-DAQmx,由于在执行不同的NI-DAQmx任务之时,多个线程可以同时存取NI-DAQmx驱动,因此如果您使用LabVIEW或者多线程C程序,性能就能得到提高。多个线程存取驱动的能力去除了DAQ应用程序的瓶颈障碍,并且可以在一些情况下极大地提高性能。多线程操作使得那些执行多任务和一次读或写多个采样的应用性能提高尤其明显。 2.    对诸多繁琐的数据采集操作任务的更好的控制。利用NI-DAQmx,您可以更好地控制各种驱动操作,如检查配置(检验)、保存资源(保存)和对硬件编程(实施),而以往这些操作会成为一些应用程序开发的瓶颈。利用NI-DAQmx,您可以开发一个在主DAQ循环之外进行检验、保存或实施任务的应用程序,从而驱动不再需要重复地执行这些操作。 3.    内置的硬件定时单点操作。NI-DAQmx 7.2版本引入了对需要执行硬件定时单点数据采集的应用程序的内置支持。与传统NI-DAQ相比,这种新的内置模式具有许多优势,包括更好的单点任务(使用多通道)性能。 NI-DAQmx团队一直致力于改进NI-DAQmx的性能。 问:为什么NI-DAQmx CPU使用率达100%?    答:一些用户已经注意到他们的DAQ处理使CPU使用率达到了100%。使用NI-DAQmx7.3版本或更早的版本,在应用程序执行一个读或写调用之中时,这种情况是可能发生的。通常,过度的CPU使用在运行其他的应用程序时不成问题,但是对于笔记本,NI-DAQmx会消耗电池电量并且引起CPU风扇启动。 由于NI-DAQmx 7.3版本或更早的版本在一个读或写操作时会等待新的数据的到来,因此100%的CPU使用率就会发生。在等待新的数据到来时,如果在一个读操作中数据仍然不可得,NI-DAQmx 7.3版本就会转向其他的处理。如果另外一个处理需要使用CPU,NI-DAQmx就会与那个处理共享CPU。然而,如果没有其他的处理或任务需要使用CPU,NI-DAQmx继续等待新数据的到来。如果计算机仅执行数据采集,那么这种解决方案提供了非常优异的性能,在与其他应用程序共享CPU时则提供了较好的性能。然而,副作用却是在没有其他应用程序运行时NI-DAQmx占用了100%的CPU的使用率。 这一问题的最好解决方案就是使用最近发布的NI-DAQmx,如NI-DAQmx 7.4。NI-DAQmx 7.4改变了缓冲式读写操作的默认等待模式。当需要轮询时,NI-DAQmx在继续读或写操作之前会休眠一小段时间(1ms)。与以前版本的NI-DAQmx相比,这一改变对于大部分应用程序的性能几乎没有影响。然而,其他NI-DAQmx 7.4版本的读写改进和优化不仅仅只是弥补了可能的性能损失。应用程序升级至NI-DAQmx 7.4既可以改进性能也可以减少CPU使用率。   如果您需要对NI-DAQmx 7.4等待数据的方式进行更多的控制,您可以选择一个不同的休眠时间或者将读等待模式改变成轮询或出让。使用出让模式会造成与NI-DAQmx 7.3相似的行为。使用轮询方式会造成最大的吞吐量但是在同时运行其他应用程序的情况下并不合适。 问:单点I/O性能有没有改进?   答:与传统NI-DAQ(Legacy)相比,NI-DAQmx几乎在各个情形下都提供了更好的单点I/O性能。然而,也有些情形下,传统NI-DAQ(Legacy)提供了更好的性能。   值得一提的是,NI-DAQmx为以下应用提供了更好的单点性能: 1.    用于模拟和计数通道的软件定时读和写 2.    包含多通道的软件或硬件定时读或写    传统NI-DAQ为以下应用提供了更好的性能: 1.    使用数字通道读或写 2.    用于仅有一个输入和输出通道应用程序的硬件定时单点 注意:传统NI-DAQ用户可能不熟悉硬件定时单点。具体而言,这些应用程序使用硬件定时、大小为零的缓存并且每次读或写一个采样。   有时候,传统NI-DAQ会更快,因为NI-DAQmx比传统NI-DAQ提供了更多的功能。例如,您可以任意将线和端口与NI-DAQmx数字通道连接。支持多线程和处理异常情况,如意外设备删除等,这些都会添加一些额外开支。   许多DAQ应用程序需要绝对最佳的性能,NI-DAQmx团队也一直致力于开发可以改进驱动性能的新特性。 问:状态机是如何帮助改进NI-DAQmx的性能的?   答:NI-DAQmx任务状态机能跟踪保存在数据采集或生成可以开始之前您所需要完成的配置操作。配置操作包括检查配置(检验)、保存资源(保存)以及对硬件编程(实施)。 NI-DAQmx使用状态机来确保代价高昂的操作如任务检验、资源保存及硬件编程仅在需要时执行。当在主采集或信号生成循环外执行显示配置操作时,一个DAQ应用程序可从改进的性能中受益。NI-DAQmx提供了显示命令,可以引起一个将要执行的检验、保存或实施。当一个任务显示地在采集或生成循环外检验、保存、实施或开始时,NI-DAQmx并不在每个循环重复这些操作。因此从总体上来说,应用程序运行得更快。     欲想了解更多关于每个NI-DAQmx状态的信息,请参阅NI-DAQmx帮助文档。 问:什么是限制流盘性能的主要因素? . 答:磁盘I/O带宽、CPU带宽和总线带宽。 磁盘I/O带宽 典型的使用IDE驱动的系统主要被磁盘的吞吐量所限制。 潜在的改进包括添加一个用于流的专用驱动器或控制器。一个专用的驱动器避免了因碎片和操作系统或其他应用程序存取磁盘而引起的性能问题。高速的驱动器和高速的RAID控制器提高了磁盘I/O带宽。 注意:在添置驱动器和控制器之前请检查CPU带宽和总线带宽以防止增加的磁盘I/O超出了您事实上可以使用的范围。 CPU带宽 对于原始数据,处理器带宽通常只在高速RAID控制器已安装的系统中影响性能。在这些系统中,CPU可以影响您如何快速地得到所需的数据并把它写入磁盘驱动器。甚至利用一个专用的RAID控制器,CPU带宽的一部分也在将数据写入磁盘时被消耗。对于经标度的数据,处理器带宽通常是限制因素。 增加系统中CPU的数量和CPU的速度提高了系统的带宽。 甚至当CPU使用率低于100%的时候,最小化并行的任务和操作。稀有资源的竞争会降低流盘的性能。 最后,为特定的系统调节流代码。对于多CPU的系统,执行一些并行的代码可能会提高系统的吞吐量。(注意:对同一个磁盘的并行磁盘I/O操作通常降低了性能)优化代码以避免存储副本和其他浪费CPU带宽的操作。 总线带宽 一个典型的带有单一PCI/PXI总线的台式系统会被总线带宽限制。标准PCI/PXI的理论带宽大约是130MB/s。真实带宽则依总线竞争的程度而降低。通常,在同样总线上同时运行更多设备会降低总线带宽。 注意:一个单一的NI 6115 DAQ可以产生80MB/s的数据 增加系统中总线的数量是提高带宽的唯一方法。例如,一些高端的母板包括2个或更多的独立PCI总线。这有利于您建立一个系统,这个系统分别在独立的总线上有一个RAID控制器和DAQ设备。对于这些母板,桥片可能会限制所有连接总线的总吞吐量。 问:NI-DAQmx执行高速流盘的性能如何? 答:NI-DAQmx影响流盘性能主要在于它使用了CPU带宽同时移动和标度了设备所采集的数据。因此,对于那些CPU带宽是一个限制因素的系统,NI-DAQmx有效地使用CPU就显得十分重要。 自从首次发布以降低读写时的CPU使用率开始,NI-DAQmx经历了多次优化。例如,在NI-DAQmx 7.3和NI-DAQmx 7.4版本之间,标度的模拟输入基准的性能已从8%增长至60%。未标度的模拟输入基准性能已从12%增长至40%。对于那些CPU带宽紧张的系统,这个性能的提高直接转化成为的更高的流盘吞吐量。 NI-DAQmx使用了极为简单的压缩形式。采样末端的位被简单的丢弃而后将所得的采样打包送入内存。NI-DAQmx并没有使用其他无损失或损失性压缩算法如LZE或JPEG。 在一些情况下,由于采样已经包含不使用的位,因而没有数据损失。例如,一个具有12位分辨率和16位采样大小的通道包含4位不使用的位。您可以无损失地丢弃这4位同时所需磁盘空间减少的幅度达25%。   此外,您可以配置NI-DAQmx丢弃采样中一个或更多不重要的位。例如,您可以配置一个24位分辨率和32位采样大小的通道而仅返回最高的20位。总共有12位被丢弃,包括8个不使用的位,这样所需磁盘空间减少的幅度达了37.5%。 从传统NI-DAQ升级 问:为什么我要从传统NI-DAQ升级至NI-DAQmx? 答:有许多原因可解释为什么要升级到NI-DAQmx。一个重要的原因是NI工程师致力于提高NI-DAQmx而不是传统NI-DAQ(Legacy)的效率和性能。如果使用这个测量服务软件的最新版本,NI-DAQmx用户就能享受这一革新的好处。   独立于当前工程师的努力之外,由于相对于传统NI-DAQ(Legacy)的软件特性优势,用户可以简单地升级到NI-DAQmx。其中一些优势包括:  ·    更好的状态模型  ·    多线程驱动  ·    异常情况下的可靠性  ·    简化了的同步功能  ·    Decreased LabVIEW diagram clutter ·    降低了LabVIEW程序的复杂度 ·    从简单到高级编程的平滑过渡 注意:欲想了解更多关于这些优点及其他信息,请参阅ni.com上Developer Zone可得的Advantages of NI-DAQmx 指南。 另外一个升级至NI-DAQmx的原因是利用了NI提供的最新的DAQ硬件。最新和最具创新性的DAQ设备提供了其他厂商和其他设备所不能提供的技术。最新的NI DAQ设备仅被NI-DAQmx支持。 问:哪些资源可以帮助我把应用程序从传统NI-DAQ升级至NI-DAQmx?   答:ni.com上的Developer Zone包含了极好的资源,可以帮助传统NI-DAQmx用户将他们应用程序升级至NI-DAQmx。 第一个指南, Transition Traditional NI-DAQ to NI-DAQmx,表明虽然在传统NI-DAQ和NI-DAQmx之间许多编程技术是相似的,但是还是有一些细微的差别。这个指南描述了每个API中最为常见的VI和功能之间的相似之处和不同之处。   第二个指南,学会NI-DAQmx里的10个功能并解决80%的数据采集应用程序,描述了您如何利用NI-DAQmx里的10个函数和VI来使用NI-DAQmx来代替众多的传统NI-DAQ功能和VI。这个指南阐述了如何使用这每个VI,它们构成了NI-DAQmx API核心。 对于那些希望升级至NI-DAQmx但仍希望利用当前传统NI-DAQ应用程序来使用NI-DAQmx所支持的新硬件产品的用户,NI创建了传统NI-DAQ兼容的VI。这些VI利用了可与传统NI-DAQ和NI-DAQmx协同工作的库代替了一些传统NI-DAQVI库。这些VI看起来与现有的传统NI-DAQ VI一样并与现有的应用程序无缝集成。在等待用NI-DAQmx重写这些应用程序的同时,这些具有兼容性的VI被创建用来使用,但是您可以仍然使用仅NI-DAQmx支持的设备。用户在使用具有兼容性的VI时应该十分小心因为它们并不支持所有设备上的所有特性并且不保证在将来的版本中得到更新。欲想了解更多关于VI的信息,请访问 http://ni.com 。 此外,NI网站在http://ni.com/examples上提供了数以千计的DAQ例程。数以百计的例程说明了如何使用NI-DAQmx来完成最为常见的DAQ任务。 问:我能同时使用传统NI-DAQ和NI-DAQmx吗?  答:如果您拥有两个DAQ设备,并且其中之一使用传统NI-DAQ而另一台使用NI-DAQmx,那么您可以同时使用传统NI-DAQ和NI-DAQmx。如果您仅有一台设备,您仍然可以既使用传统NI-DAQ又使用NI-DAQmx,但是只能顺序地使用——不是同时。在这个顺序中,您需要重设您的设备以在传统NI-DAQ和NI-DAQmx驱动之间转换。   在LabVIEW中,在传统NI-DAQ)序列的末端使用Device Reset VI,在您NI-DAQmx序列的末端使用DAQmx Reset Device VI。您仍然需要创建一个传统的NI-DAQ虚拟通道和一个NI-DAQmx任务以分别使用每个驱动。  . 问:对于Visual Basic 6.0开发者来说应该选择哪一种DAQ软件? 答:许多使用Visual Basic 6.0的数据采集系统开发者还没有转移到Microsofts .NET语言。使用Visual Basic 6.0的开发者可有以下几种选择: 1.    升级至VB.NET并使用NI-DAQmx。这种选择的好处是您可以使用Microsoft和NI的最新软件。 2.    使用Visual Basic 6.0和NI-DAQmx:NI-DAQmx 7.4包含了对Visual Basic 6.0的支持(测试版)。一旦安装了C++支持,您还可以获得一个Visual Basic类型的库。目前NI还不支持这种的选择,尚未提供任何这方面的技术文档。 3.    使用传统NI-DAQ和Visual Basic 6.0:虽然在短期内这种选择基本没有什么问题,但是它要求您使用Microsoft和NI的传统软件。 问:没有NIConfig.DAQ文件,我该如何在机器间转移我的配置? 答:您现在可以使用NI-DAQmx里的导出功能来在机器间转移您的硬件配置。   进入MAX并选择File»Export以启动配置导出向导。使用这个向导,您可以选择希望导出的配置并保存它们至您所选择的用于导出的文件。为了导入配置,进入MAX,File»Export并从配置导出向导所生成的文件中导入配置。    问:我现在该如何使用SCXI设备?“ob0!sc1!md1!0”通道字符串语法在NI-DAQmx中无法用。 答:用在传统NI-DAQ中的SCXI通道字符串不再能用于NI-DAQmx。现在的格式为SCxMody/channel 1.    x 代表在配置机箱时所选择的SCXI机箱ID。 2.    y 代表模块的插槽位置。机箱中的插槽从左至右开始编号,从1开始。 3.    I/channel 根据所执行的数据采集类型具有不同的格式: ·    模拟输入:/ai#。#是模块上模拟输入通道的数字。例如,SC1/MOD1/ai1代表ID位为1的SCXI机箱上1号插槽模块上的物理模拟输入通道1。如果您有许多在同一个SCXI模块配置的通道,您可以把它们都包含在SC1/MOD1/ai1.2.4这样的格式里,这表示同一个SCXI模块的模拟输入通道1、2、和4。 ·    模拟输出:/ao#。#是模块上模拟输出通道的数字。例如/ao2代表物理模拟输出通道2。 ·    数字I/O:port#/line#。第一个数字代表数字端口,第二个数字代表所使用端口的数字线。例如,port0/line2意味着物理数字端口0线2。 ·    计数器I/O:/ctr#。#是模块上计数器的数字。例如,/ctr0代表模块上的计数器0。 问:如何使用NI-DAQmx对计数器进行编程? 答:下面的表格列出了NI-DAQmx和传统NI-DAQ相似的VI以帮助您熟悉从前者到后者的转变: 传统NI-DAQ    NI-DAQmx Counter Group Config VI    DAQmx Create Channel VI Counter Set Attribute VI    DAQmx Channel Property Node VI Counter Source (TIO) VI    DAQmx Trigger Property Node VI Counter Source (STC) VI    DAQmx Property Node VI Counter Control VI    DAQmx Start VI Counter Get Attribute VI    DAQmx Read VI Counter Control VI    DAQmx Stop VI 欲想了解更多关于在NI-DAQmx里写入计数器应用程序的帮助信息,请参阅ni.com上Developer Zone的Transition Traditional NI-DAQ to NI-DAQmx 技术指南。 问:在NI-DAQmx中我该如何使用双缓冲采集? 答:如果您正在使用双缓冲I/O,您最有可能以轮询缓冲区的方式来连续地采集数据。在NI-DAQmx中,您可以简单地通过使用NI-DAQmx定时功能及将采样模式参数设置成连续模式来达到这个目的。 NI-DAQmx使用循环式缓冲区。对于输入操作,一部分数据可以在缓冲区为满时从缓冲区中读取。如同输出操作一样,缓冲区的一部分可以在缓冲区为空时写入。使用循环式缓冲区,您可以简单地将设备设置成连续采集数据模式,同时NI-DAQmx会按照要求找回采集到的数据。   问:我该如何使用NI-DAQmx来配置SCXI模块? 答:您依旧可依在MAX中通过选择NI-DAQmx Devices、右击SCXI机箱并选择Properties来设置SCXI模块属性。您可以看到每个安装在机箱中的模块并且您可以通过单击详细信息来设置每个模块的属性。   MAX中唯一没有显示的属性是增益设置。NI-DAQmx可以使用基于信号的I/O极限来自动地配置设备以达到最优的增益设置。 问:NI-DAQmx里的脉冲序列极性和占空比控制功能的变化? 答:在NI-DAQmx里,您可以通过使用通用的DAQmx创建通道函数并选择Counter Output»Pulse Generation»Frequency来简化您的程序。在传统NI-DAQmx里,您必须使用生成脉冲序列函数来定义脉冲序列的极性、频率和占空比。除了频率和占空比之外,NI-DAQmx使用空闲状态参数来配置脉冲序列的极性。     问:使用NI-DAQmx我该如何完成远程数据采集(RDA)?   答:NI-DAQmx不提供RDA特性。要想远程控制您的DAQ设备,您可以使用LabVIEW 7或更高版本里的远程前面板特性。利用这一特性,您可以通过因特网远程控制DAQ应用程序。 问:我可以无需重启任务就能改变NI-DAQmx里生成的脉冲序列频率吗? 答:可以。您可以在任何时候更新一个连续脉冲序列的频率和占空比,包括在任务运行的时候。这对于需要脉冲宽度调节的应用十分有益,如PID环控制应用程序。在DAQmx写功能里,频率和占空比参数可以在任务运行的时候自动更新脉冲序列。在更新脉冲生成速率的时候,在新的速率起作用之前,一个当前速率的完整周期会生成。     © 2005 National Instruments公司。版权所有:CVI、DAQCard、LabVIEW、Measurement Studio、NI、ni.com、NI-DAQ、RTSI、SCXI和SignalExpress。 

    时间:2005-04-04 关键词: Linux ni 解答 daq daqmx 常见问

  • NI LabVIEW 20周年纪念版为MathWorks MATLAB®用户带来图形化系统设计理念

    通过与第三方算法设计工具和基于FPGA快速系统原型设计的开放式连接,LabVIEW 8.20极大地提高了设计能力新闻发布——2006年8月——作为全球虚拟仪器技术的领导者,美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)正式推出LabVIEW 8.20版本——这是专用于控制、测试和嵌入式系统开发的LabVIEW 图形化系统设计平台的20周年纪念版。一直以来LabVIEW都具有与第三方软硬件的连接性,基于这一优势,LabVIEW 8.20通过自带的MathScript对基于文本的数学算法提供支持,从而扩展了LabVIEW图形化数据流语言的功能。LabVIEW 8.20还极大地提高了在控制设计和仿真方面的性能,并借助标准PC、FPGA或自定义设计,加速了实时系统原型的开发。开放和集成的设计平台随着现在的系统越来越复杂,设计人员不得不在他们的产品中集成越来越多的功能,因此这就要求在同一个项目中使用到不同领域的设计和仿真工具。通过使用MathScript,工程师们可以集成他们现有的、在MATLAB软件中创建的 m文件,或者在LabVIEW中创建新的脚本,将图形与文本语言结合在一起从而满足他们的设计应用需求,并快速完成系统原型。将交互式的前面板GUI、LabVIEW中到实际I/O的连接与通过传统基于文本的数学语言(例如m文件)设计的算法相结合,工程师们可以更快速地进行设计、原型验证直至完成他们的设计。除了可以与MATLAB的语法实现兼容,LabVIEW 8.20还能帮助工程师们将算法结合到其它主要的数学工具包,例如Maplesoft Maple, Mathsoft Mathcad 和Scilab。对于基于FPGA的开发,工程师们可以使用全新的机器监测IP库,并通过LabVIEW FPGA模块中的VHDL节点添加第三方IP。LabVIEW FPGA可用的第三方IP核已由Xilinx, Celoxica 和Impulse C验证。“在过去20年间,LabVIEW以其图形化系统设计和测试的理念,已经为工程师和科学家们的工作带来了一场变革。”NI公司主席、CEO兼创始人James Truchard博士表示,“LabVIEW 8.20是一个包括了多种工具和设计方式的开放性设计平台,并结合强大的自定义测量功能,在这个集成了设计、原型和发布的同一平台上简化了产品的开发。”控制系统设计和仿真性能提高LabVIEW 8.20极大地加快了简单PID和高级控制系统的算法执行速度。PID工具包的性能最高提高了14倍,LabVIEW仿真模块(LabVIEW Simulation Module)的执行速度最高提高了9倍。现在工程师们可以使用同一个图形化系统设计方式,开发和执行从简单PID到复杂控制系统的高性能应用。工程师们通过LabVIEW 8.20,可以直接在LabVIEW设计和原型平台上,集成使用第三方平台的控制算法和工厂模型。有了仿真接口工具包(Simulation Interface Toolkit),工程师们可以使用到在MathWorks, Inc. Simulink® 软件环境中开发的仿真模块,然后在LabVIEW中实现实时控制原型和硬件在环(HIL)测试。此外,通过LabVIEW 8.20中引入的全新外部模型接口(External Model Interface),工程师们可以在LabVIEW仿真模块中使用第三方模型中的数值。LabVIEW 8.20仿真模块还可以集成Dynasim 和 Plexim GmbH的第三方模型。 快速设计原型和发布LabVIEW 8.20简化了在NI CompactRIO 或PXI硬件平台,以及标准台式计算机、FPGA或自定义设计板卡上的原型设计和发布——所有这些都使用同一个LabVIEW图形化开发方式。全新的LabVIEW FPGA向导(LabVIEW FPGA Wizard)自动生成I/O代码和定时结构,在FPGA硬件中为自定义的实时I/O系统快速地设计原型系统,包括NI PXI, CompactRIO和标准台式计算机。工程师们可以在标准台式计算机的插入式板卡上运行这些基于FPGA的目标硬件,实现快速、低价位的系统原型。此外,LabVIEW 8.20嵌入式开发模块(LabVIEW 8.20 Embedded Development Module)可以帮助工程师们在基于32位微处理器的自定义设计上运行他们的LabVIEW算法。LabVIEW 8.20嵌入式模块支持的全新嵌入式目标硬件包括TI 6713 和Philips ARM7 229x处理器,以及QNX 和 MonteVista Linux®嵌入式操作系统。请访问ni.com/china/labview,或致电800-820-3622,了解详情!LabVIEW 8.20新特性介绍LabVIEW 8.20视频教程关于NI美国国家仪器公司(NI)是虚拟仪器技术的创始人与倡导者,成立近30年以来,NI一直在为广大用户提供建立在商业科技基础(诸如工业标准计算机及互联网等飞速发展)上的虚拟仪器解决方案,彻底改变着工程师和科学家们的工作方式。NI为用户提供易于集成的软件如图形化开发环境NI LabVIEW,以及模块化硬件如用于数据采集、仪器控制和机器视觉的PXI模块化仪器,帮助全世界的用户们提高工作效率。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀,共拥有3800多名员工,在40个国家中设有分支机构。在过去连续七年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。请访问ni.com/china,或致电800-820-3622,了解公司详细信息。

    时间:2006-08-07 关键词: Linux LabVIEW reg mathworks matlab amp ni 理念 周年 纪念版 来图

  • NI Measurement Studio 8.5加速提升远程监测与控制功能

    集成的测量与自动化软件利用对ASP.NET AJAX和Visual Studio 2008的支持缩短了应用程序的开发时间 新闻发布——2008年6月——美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)推出Measurement Studio 8.5软件,通过一组完整的.NET资源库、工具和支持微软公司Visual Studio 2008的NI数据采集驱动程序,在最新的微软公司开发环境中增加了测试与测量功能特性。Measurement Studio 8.5软件包含了与ASP.NET AJAX兼容的用户界面控件,以及用于创建快速响应远程监测网络应用程序的高级网络变量通信函数。由于开发环境不再局限于与一个特定版本的.NET框架绑定,工程师们现在可以通过在现有项目中添加功能来降低应用成本,而不必将已有程序升级至一个新的.NET框架。同时,还可以利用最新推出的支持Visual Studio 2008的NI-DAQmx驱动程序,将数据采集功能特性添加到其网络与Windows项目。 利用Measurement Studio ASP.NET网页窗体控件中提供的与ASP.NET AJAX的兼容性和改进的网络变量功能特性,工程师们可以创建应答式的网页,并可通过支持网页浏览的设备(如PDA、智能移动电话和运行Linux®、Mac OS或Windows等操作系统的机器)浏览这些网页信息。利用Measurement Studio ASP.NET科学计算控件以及微软公司ASP.NET AJAX服务器控件,工程师们可以减少客户端与服务器间传递的数据量,并提升用于展示来自动态信号源数据的网页性能,这些动态信号源包括数据采集设备、实验台仪器和分布式I/O系统或数据库等。通过这些动态信号源的测量数据,可以发布或预订采集这些网络变量。现在,工程师们可以通过编程的方式创建、寻找和浏览网络变量,检测连接故障,并激活网络变量缓存以优化性能。 新版本的Measurement Studio支持最新的NI-DAQmx和NI-SCOPE .NET驱动程序,这些驱动程序包含了优化存储的模拟波形读操作,该操作复用了先前模拟波形函数中分配的存储区并改善了那些大数据采集量的应用的性能。通过从www.ni.com下载100多个现成的、基于文本的数据采集范例,减少应用开发时间。此外,Measurement Studio 8.5版软件的特性还在于更丰富的分析方法,其中包括脉冲与跳变测量和其它分析范例代码。工程师们可以通过在其应用程序中直接调用120多个高级分析函数从而进一步缩短开发时间。 Measurement Studio继续为微软公司的Visual Studio软件添加测试与测量功能特性。通过与Visual Studio 2008的集成,以及继续保持对Visual Studio 6.0的既有支持,工程师们现在可以创建利用了最新的.NET框架的Windows和网页窗体应用程序。 了解更多信息,请访问 ni.com/mstudio/zhs 关于NI 美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)致力于为测试测量、自动化和嵌入式应用领域的工程师和科学家们带来革命性的理念,从“虚拟仪器技术”提升到“图形化系统设计”,帮助他们实现更高效和优化的设计、原型到发布。NI为遍布全球各地的25000家不同的客户提供现成即用的软件(如NI LabVIEW图形化开发平台),和高性价比的模块化硬件。NI总部设在美国德克萨斯州的奥斯汀,在近40个国家和地区设有分支机构,共拥有4500多名员工。在过去连续9年里,NI被《财富》杂志评选为“全美最适合工作的100家公司之一”。想了解更多关于NI的信息,请访问ni.com/china,或致电800-820-3622。

    时间:2008-06-14 关键词: Linux studio ni measurement 8.5 程监测

  • NI LabVIEW 8.20 为用户带来图形化系统设计理念

    通过与第三方算法设计工具和基于FPGA快速系统原型设计的开放式连接,LabVIEW 8.20极大地提高了设计能力新闻发布——2006年8月——作为全球虚拟仪器技术的领导者,美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)正式推出LabVIEW 8.20版本——这是专用于控制、测试和嵌入式系统开发的LabVIEW 图形化系统设计平台的20周年纪念版。一直以来LabVIEW都具有与第三方软硬件的连接性,基于这一优势,LabVIEW 8.20通过自带的MathScript对基于文本的数学算法提供支持,从而扩展了LabVIEW图形化数据流语言的功能。LabVIEW 8.20还极大地提高了在控制设计和仿真方面的性能,并借助标准PC、FPGA或自定义设计,加速了实时系统原型的开发。开放和集成的设计平台随着现在的系统越来越复杂,设计人员不得不在他们的产品中集成越来越多的功能,因此这就要求在同一个项目中使用到不同领域的设计和仿真工具。通过使用MathScript,工程师们可以集成他们现有的、在MATLAB软件中创建的 m文件,或者在LabVIEW中创建新的脚本,将图形与文本语言结合在一起从而满足他们的设计应用需求,并快速完成系统原型。将交互式的前面板GUI、LabVIEW中到实际I/O的连接与通过传统基于文本的数学语言(例如m文件)设计的算法相结合,工程师们可以更快速地进行设计、原型验证直至完成他们的设计。除了可以与MATLAB的语法实现兼容,LabVIEW 8.20还能帮助工程师们将算法结合到其它主要的数学工具包,例如Maplesoft Maple, Mathsoft Mathcad 和Scilab。对于基于FPGA的开发,工程师们可以使用全新的机器监测IP库,并通过LabVIEW FPGA模块中的VHDL节点添加第三方IP。LabVIEW FPGA可用的第三方IP核已由Xilinx, Celoxica 和Impulse C验证。“在过去20年间,LabVIEW以其图形化系统设计和测试的理念,已经为工程师和科学家们的工作带来了一场变革。”NI公司主席、CEO兼创始人James Truchard博士表示,“LabVIEW 8.20是一个包括了多种工具和设计方式的开放性设计平台,并结合强大的自定义测量功能,在这个集成了设计、原型和发布的同一平台上简化了产品的开发。”控制系统设计和仿真性能提高LabVIEW 8.20极大地加快了简单PID和高级控制系统的算法执行速度。PID工具包的性能最高提高了14倍,LabVIEW仿真模块(LabVIEW Simulation Module)的执行速度最高提高了9倍。现在工程师们可以使用同一个图形化系统设计方式,开发和执行从简单PID到复杂控制系统的高性能应用。工程师们通过LabVIEW 8.20,可以直接在LabVIEW设计和原型平台上,集成使用第三方平台的控制算法和工厂模型。有了仿真接口工具包(Simulation Interface Toolkit),工程师们可以使用到在MathWorks, Inc. Simulink® 软件环境中开发的仿真模块,然后在LabVIEW中实现实时控制原型和硬件在环(HIL)测试。此外,通过LabVIEW 8.20中引入的全新外部模型接口(External Model Interface),工程师们可以在LabVIEW仿真模块中使用第三方模型中的数值。LabVIEW 8.20仿真模块还可以集成Dynasim 和 Plexim GmbH的第三方模型。 快速设计原型和发布LabVIEW 8.20简化了在NI CompactRIO 或PXI硬件平台,以及标准台式计算机、FPGA或自定义设计板卡上的原型设计和发布——所有这些都使用同一个LabVIEW图形化开发方式。全新的LabVIEW FPGA向导(LabVIEW FPGA Wizard)自动生成I/O代码和定时结构,在FPGA硬件中为自定义的实时I/O系统快速地设计原型系统,包括NI PXI, CompactRIO和标准台式计算机。工程师们可以在标准台式计算机的插入式板卡上运行这些基于FPGA的目标硬件,实现快速、低价位的系统原型。此外,LabVIEW 8.20嵌入式开发模块(LabVIEW 8.20 Embedded Development Module)可以帮助工程师们在基于32位微处理器的自定义设计上运行他们的LabVIEW算法。LabVIEW 8.20嵌入式模块支持的全新嵌入式目标硬件包括TI 6713 和Philips ARM7 229x处理器,以及QNX 和 MonteVista Linux®嵌入式操作系统。请访问ni.com/china/labview,或致电800-820-3622,了解详情!LabVIEW 8.20新特性介绍LabVIEW 8.20视频教程关于NI美国国家仪器公司(NI)是虚拟仪器技术的创始人与倡导者,成立近30年以来,NI一直在为广大用户提供建立在商业科技基础(诸如工业标准计算机及互联网等飞速发展)上的虚拟仪器解决方案,彻底改变着工程师和科学家们的工作方式。NI为用户提供易于集成的软件如图形化开发环境NI LabVIEW,以及模块化硬件如用于数据采集、仪器控制和机器视觉的PXI模块化仪器,帮助全世界的用户们提高工作效率。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀,共拥有3800多名员工,在40个国家中设有分支机构。在过去连续七年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。请访问ni.com/china,或致电800-820-3622,了解公司详细信息。

    时间:2006-08-06 关键词: Linux LabVIEW ni 理念 8.20 来图

  • 利用LabVIEW NI SoftMotion模块和SolidWorks改进设计流程

    SolidWorks装配图CARMA机械臂 作者: Lisa Mosier - Square One Systems Design Inc. 行业: Manufacturing 产品: CompactRIO, NI SoftMotion开发模块, NI 9512, LabVIEW 挑战: 在求解六轴机器人手臂的逆运动学方程后,无需装配物理测试平台,利用开发测试方程和NI LabVIEW VI的平台,即可仿真测试运动性能并优化设计方法。 解决方案: 使用LabVIEW NI SoftMotion模块设计VI可以运行装配文件并在CAD模型中进行仿真,在SolidWorks创建三维模型构建六自由度(DOF)系统的虚拟物理表现,然后使用NI cRIO-9024嵌入式实时控制器和六个NI 9512模块开发实际装配系统。 "我们探索了所有选项,选择采用LabVIEW作为我们的控制编程工具。在参加了2009年的NIWeek全球图形化系统设计会议后,我们了解许多全新的NI工具包和模块,它们可能是满足我们系统开发需求的良好解决方案。" Square One是关注满足更多用户技术需求的机器人和自动化公司。我们利用多种技术,通过提供高精度的高级运动学定位系统,满足物理科学研究员和军事应用工程师的需求。将商业机器人和我们正在申请专利的三球机械臂集成到全新和现有的工作单元中,通过提高现有工业标准的效率和精度,帮助改进性能。 专业项目 三球机械臂允许目标位置在六个自由度内精确调节。三球机械臂的基本构造单元是“插槽”机制,它可以在垂直和水平方向调整,且可以在其他水平方向滑动。通过将这些插槽布置为三角架的形状,就可以创建纯运动学调节系统。Square One设计了基于三球的机械臂,让检测传感器、夹具和操作员触觉反馈的精确定位成为可能,这提高了目前无人驾驶地面车辆(UGV)的可用性。三球机械臂提高了工作封套和UGV检测硬件的精度,因此让它能够挖掘和移动残骸、检查车辆车盘和完成大部分现在使用的机器人所无法完成的其他任务。这就是约束区域机器人手臂(CARMA)开发。 将这个项目作为提高设计流程效率并大幅扩展运动控制能力的机会,我们使用了NI原型开发设计工具。之前,我们的方法是完全在SolidWorks中设计定位系统,创建装配用的总成装配图。在完成装配之后,我们基于PC/104设计控制部分,在现有机械设计中满足每个独立项目所需的运动控制规范。将软件开发步骤移到整个设计流程中更高位置让机械设计包含控制硬件所需的传感器和必要空间。通过结合软件和机械设计,我们减少了开发提供过程中的迭代次数和修改次数。 我们的第一步是确定全新的控制方案。通过改变几何参数让我们的软件更为模块化,我们开发了运动控制方程的“逻辑”集合。能够在任何给定的轴之间协调运动,从而大大扩展了三球的功能。另外,测试平台对于验证方程功能而言是十分重要的。在认识到仅仅为了测试而生成多个不同配置并不现实之后,我们转而使用仿真软件作为新技术的测试平台。 在研究了现有软件工具后,我们将选项缩小为The MathWorks, Inc. MATLAB® with Simulink®软件和用于SolidWorks的LabVIEW NI SoftMotion模块。我们在SolidWorks中完成了最初设计,使用MATLAB求解方程。到这里为止,我们只使用LabVIEW开发用户界面。使用Linux可编程机器配置所有电机指令和控制;同时,我们再积极地搜索能够将控制体系结构进行标准化的用户友好的编程软件。 我们探索了所有可用工具,选择了采用LabVIEW进行控制编程。在参加了2009年的NIWeek全球图形化系统设计会议后,我们了解许多全新的NI工具包和模块,它们可以满足我们的系统开发需求。LabVIEW能够读取运动轨迹的MATLAB代码,LabVIEW NI SoftMotion模块包含了电机控制和通过NI C系列驱动接口模块用于连接所需的传感器。LabVIEW VI与SolidWorks汇编文件之间的通信是整个项目中关键之处。因此,我们决定为三球机械臂和所有自动化系统开发,使用NI软件和硬件作为设计解决方案。最后,我们决定使用LabVIEW函数组合求解之前在MATLAB完成的高阶数学问题。 仿真 正如我们开发LabVIEW VI运行“逻辑”三球的运动方程求解一样,我们在SolidWorks软件中并行地完成机械设计。在完成VI和固体模型汇编模块之后,我们开始了集成流程。使用LabVIEW工程包含运动控制VI,将SolidWorks汇编文件加入工程中。开始仿真流程、识别模型中的轴并通过VI访问。通过几天的培训,我们理解了DS SolidWorks和LabVIEW之间的连接,开始实现系统仿真并创建了一个虚拟原型系统。 逻辑三球解决方案 我们运行用户界面,测试运动控制VI以验证其功能。我们发现不少轴在VI中被错误识别,但修正这些错误十分容易。此外,不少高级运动控制算法工作不正常,其原因是在代码中遗漏或是使用不正确的符号(±)。如果没有仿真,我们不可能在开发阶段的早期发现这些错误。由于错误在仿真中发现,而不是在运行物理系统中发现,就避免了这些错误的严重后果。 CARMA解决方案 下一步是将仿真为CARMA项目的专用尺寸和运动需求进行定制。我们完成并适当扩展了SolidWorks模型。在LabVIEW工程中,工程结构让我们可以打开全新文本文件详细描述CARMA机械臂的尺寸以及运动的范围极限。实际上,我们复制了现有的“逻辑”三球工程,重命名为CARMA,并将CARMA文本文本作为默认文件,在每次运行用户界面时都会打开。成功的仿真帮我们的设计团队将机械臂运动范围实现完全可视化,更重要的是,我们能够在SolidWorks模型中沿着所有旋转轴测量角度。 结果 仿真过程让我们能够测试运动的极限条件,在装配之前确定关键组件的尺寸。通过仿真创建并测试LabVIEW VI,让过渡到为实际CARMA汇编模块编写控制变得容易。我们需要其他VI支持复杂的运动控制、机器视觉和自治系统特性,但是基本控制已经存在。在装配组件之后,我们无需修改运行仿真的软件,就可以操作最终实现的机械臂,这在Square One的历史上是第一次。在早期和SolidWorks汇编模块一起实现运动控制软件,大大提高了设计流程的效率,我们还实现了在软件开发设计中包含机械团队的目标。  

    时间:2010-11-20 关键词: Linux LabVIEW ni 利用 softmotion solidworks

  • 最新推出全新的Single-Board RIO平台(NI)

    2008年8月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)近日发布全新的NI Single-Board RIO设备,可为工程师及科学家在发布嵌入式控制及数据采集应用时提供低成本的集成硬件选项。8款全新sbRIO-96xx设备在一块印刷电路板(PCB)上集成了嵌入式实时处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟和数字I/O,对于需要在小体积上实现灵活、高性能、高可靠性的应用是理想的选择。工程师及科学家可通过NI LabVIEW 图形化系统设计平台来自定义Single-Board RIO硬件,开发嵌入式系统的各方面,从而增加生产力,缩短产品上市时间。   “NI Single-Board RIO可以在一个设备中提供可靠的、高性能的嵌入式系统的所有组件,大大简化了系统开发,大幅降低了成本。” 日前将新设备应用于FedEx Express的灭火系统中的 Ventura Aerospace 公司总裁Jeremy Snow表示,“我们采用LabVIEW及CompactRIO进行原型,并将代码快速整合至全新NI Single-Board RIO中以进行发布,这些工作全部于1年之内成功实现。”   NI Single-Board RIO设备扩展了NI基于FPGA的发布平台,此平台提供了包括NI可重配置I/O (RIO) 构架的PXI、PC及NI CompactRIO嵌入式控制及数据采集系统。NI RIO构架由实时处理器、FPGA及I/O模块组成。该标准构架配合LabVIEW软件,工程师及科学家可在CompactRIO等硬件上快速设计、原型高级控制算法及嵌入式设备,进而在低成本的CompactRIO集成系统或全新NI Single-Board RIO设备上进行发布,从而有效降低成本。 基于在NI RIO技术平台上都可以由LabVIEW进行编程,当工程师和科学家在原型和发布间转换时,无需重写代码,这就提高了系统的可靠性,缩短了开发时间。   NI Single-Board RIO设备具有构建于Power 架构技术上的工业级266 MHz或400 MHz Freescale MPC5200处理器,Wind River VxWorks实时操作系统 (RTOS) ,及Xilinx Spartan-3 FPGA。板载模拟和数字I/O与FPGA直接连接,可自定义底层的定时器及I/O信号处理。工程师和科学家还能通过设备的3个扩展槽扩展I/O功能,用于连接NI C系列I/O模块或自定义模块。NI还提供超过40种用于I/O及通信的C系列模块, 如加速度、温度、功率品质、控制器局域网 (CAN) 及运动控制。   此外,设备提供了-20至55 °C的工作温度,用于温度骤变的应用,并集成19至30 VDC电源输入及实时时钟,配以备用电池提高系统可靠性。所有NI Single-Board RIO产品均符合危害物质禁用指令 (RoHS),表明NI产品致力于环保的宗旨。 型号 处理器速度(MHz) 存储器 (DRAM) FPGA 尺寸  (门数) 3.3 V DIO Lines AI 通道 AO 通道 24 V DIO Lines C 系列扩展 (槽) 尺寸 mm (英寸) sbRIO-9601 266 64 MB 1M 110 0 0 0 3 208 by 94(8.2 by 3.7) sbRIO-9602 400 128 MB 2M 110 0 0 0 3 208 by 94(8.2 by 3.7) sbRIO-9611 266 64 MB 1M 110 32 0 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9612 400 128 MB 2M 110 32 0 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9631 266 64 MB 1M 110 32 4 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9632 400 128 MB 2M 110 32 4 0 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9641 266 64 MB 1M 110 32 4 32/32 3 208 by 142(8.2 by 5.6) sbRIO-9642 400 128 MB 2M 110 32 4 32/32 3 208 by 142(8.2 by 5.6)    

    时间:2008-08-24 关键词: rio VxWorks single board ni

  • NI Single-Board RIO通用逆变器控制器特性

    概述 使用NISingle-BoardRIO通用逆变器控制器(general-purposeinvertercontroller-GPIC)来帮助您更快地将设计中的电网功率转换器发展至大规模的商业生产与产品部署。在行业认可的LabVIEW图形化系统设计环境软件的支持下,NI的Single-BoardRIOGPIC可以方便地完成逆变器应用的设计、开发和部署。LabVIEW是直观的图形化编程环境,它使用拖放式的图形对象操作,提供各种灵活,高级的应用编程接口,可以帮助您快速地开发强大的具有专业用户接口的应用程序。 LabVIEW和NISingle-BoardRIOGPIC让您可以方便地使用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)技术,这样您就可以定义自己的控制电路,而且与传统的用户定义硬件方法相比可以减小系统的复杂度并节约开发成本。 主要特性介绍 "为先进的现场可重配置数字能源转换系统的快速商业化提供了一个革命性的嵌入式系统设计方法 "传统的嵌入式设计途径平均需要一个11.5人的开发团队花费12.5个月的开发时间,使用新的开发途径可以以一个4.8人的开发团队,在6.2个月的时间完成您的开发项目,由此平均可以节省114人/月的开发工作量和$950,000美元的开发成本。 "传统的寄存器级别的Verilog/VHDL编程途径需要花费百分之七十的开发成本在I/O接口的设计上,与之相反,高级的图形化系统设计工具可以让您的开发团队将百分之九十的软件开发成本集中到控制算法开发和验证测试上。 "提供了经过验证的,可直接部署的嵌入式系统以及全面的图形化系统设计工具链来帮助您快速地完成基于FPGA的高级电力电子控制系统的商业部署,而不需要您具有任何关于寄存器级别的编程语言(如Verilog和VHDL)的预备知识。 "针对绝大多数常见的智能电网电力电子应用系统精心选取标准的I/O接口套件和可编程FPGA,可以满足特定的控制、I/O接口、性能和成本的需求,包括用于可变交流输电系统,可再生能源发电,能量储存和变速驱动器应用的DC-AC,AD-DC,DC-DC和ACAC转换器。 "具有硬件并行的赛灵思Spartan-6?FPGA芯片,含有58个DSP内核,与传统的双核DSP相比,其每美元性能高出40倍,每芯片性能高出24倍,每瓦特性能高出10倍。 "嵌入了400MHz的PowerPC处理器,安装有VxWorks实时操作系统,支持智能电网网络协议DNP3,IEC60870-5和IEC61850,板上COMTRADE(IEEE37.111)数据记录和标准的三相IEC,EN和IEEE标准电能质量分析。 软件特性 图形化的联合仿真(Multisim,LabVIEWFPGA模块) 现在,您可以在一个具有完整功能的电力电子联合仿真环境中设计LabVIEWFPGA控制代码。这表示您可以在NISingle-BoardRIOGPIC上快速地开发并验证高级的高效电力电子应用和控制IP并对其进行部署,而不需要掌握VHSIC硬件描述语言如VHDL或Verilog。 Multisim是一款集成了电路仿真(SPICE)环境的仿真程序,可以帮助完成电子电路的设计,原型化和测试。您可以快速并直观地从大量预设的SPICE模型中选取电力电子元件(如电机、Buck-Boost电能转换器,电磁干扰滤波器,PWM控制器和更多相关元件)来创建电力电子电路,预设模型来自各大半导体生产厂家,例如AnalogDevices,NXP,ONSemiconductor和TexasInstruments;选取它们并放置在编辑界面上,再正确连线即可。 图1.Multisim软件环境 Multisim可以与LabVIEW完全集成,这样您就可以通过Multisim和LabVIEW之间的集成完成逐点模拟,然后将仿真结果与从连接到FPGA板卡上的实际硬件上采到到的实时数据进行对比,同步地测试您的控制算法。 图2.LabVIEWMultisim联合仿真 通过LabVIEW和Multisim联合仿真,你可以在一个高保真的仿真环境中获取数字控制系统与模拟电力电子电路之间的交互,帮助您完成LabVIEWFPGA代码的开发。在LabVIEWFPGA和Multisim联合仿真的过程中,两个独立的仿真程序将同时进行非线性的时域仿真,然后在每一个时间步长结束的时候交换数据并共同决定未来的仿真步长,这样就可以带给您高度集成的精确的仿真结果。您可以得到模拟电路的高速瞬态响应行为和它与基于FPGA的控制系统之间的交互响应。例如,如果一个电感器中的电流正在振荡,仿真程序会自动地缩小步长,放慢仿真节奏来获取数字控制电路的效果。 这样,您就可以在仿真的环境中开发实际的LabVIEWFPGA代码并将其直接移植到物理的FPGA目标上,不需要花费额外的操作。LabVIEW开发环境支持完全的双向开发途径。在任何开发阶段对图形化代码所作的修改-从原型化到后期制作-系统都将自动地对应用中所有引用的代码进行更新。 算法开发工具 使用LabVIEW控制设计和仿真模块来加快系统开发并测试您的控制算法。这个模块提供了各种工具来帮助您使用传递函数,状态空间或零极点增益表达式来构建被控对象和控制模型;使用例如阶跃响应、零极点图、波特图等工具来分析系统性能以及仿真系统行为。 图3.LabVIEW控制设计和仿真模块 使用LabVIEW工具链,您可以开发各种控制算法-从简单的比例积分微分(PID)控制到高级的动态控制例如模型预测控制。您可以使用控制设计与仿真面板从基本原理开始来创建您的对象模型,或者从Multisim中导入模型。如果您想加速原型化进程,也可以将FPGA节点导入您的模型,这样可以更精确地对硬件I/O进行表示。 下面的范例展示了一个直流有刷电机驱动器控制器,该控制器使用LabVIEW控制设计与仿真模块设计,并且使用了LabVIEW和Multisim进行联合仿真。[!--empirenews.page--] 图4.直流有刷电机控制器的闭环控制系统仿真 1.速度正交解码器 2.连续时间可编程断路(PI)控制器 3.PWM波型发生器 4.H-桥驱动器 5.Multisim直流有刷电机对象 该控制器由一个正交解码器、一个PI控制器、一个PWM波型发生器和一个H-桥驱动器(图4中的第1项至第4项)构成。对于这个设计,默认的板载40MHzFPGA时钟确保了高分辨率,20KHz,小占空比和小死区时间的PWM数字脉冲的生成。仿真框图中的FPGA节点配置为以离散时间执行,就像该代码是在硬件FPGA芯片上执行一样,以此来仿真代码精确的时域行为。LabVIEWFPGA具有代码可并行执行和执行延迟低的优势,非常适合进行逆变器控制算法开发。可以在控制器设计阶段就对FPGA的行为进行仿真可以在较早的开发阶段就确保系统具有精确的性能。 一代算法设计完成,借助针对快速控制原型设计与硬件在环(HIL)应用的LabVIEW实时模块,您可以不需要生成代码就方便地将动态系统部署到实时硬件目标上。 开发函数库和IP核 使用LabVIEW电力电子套件和电力电子IP核库,借助内置的针对各种应用的VI(LabVIEW代码),您可以减少开发时间和项目成本。使用该套件,您可以创建一个集电力电子参数测量,分析,监视与记录为一体的应用程序。您可以使用电力电子VI来测量电压,电流和频率;测量功率和能量值;分析电压和电流事件;综合并记录数据。 图5.LabVIEW电力电子套件函数面板。 LabVIEW电力电子套件符合以下标准 "EN50160:2007,公共电力配送网络的电力电压特性 "IEC61000-4-7:2002,电磁兼容性(EMC),第4-7款:测试和测量技术-谐波和间谐波的测量和仪器仪表的通用指南,用于供电系统及与其相连的其它设备 "IEC61000-4-15:2010,电磁兼容性(EMC),第4-15款:测试和测量技术-闪变计-功能和设计规范 "IEC61000-4-30:2008,电磁兼容性(EMC),第4-30款:测试和测量技术-电能质量测量方法 "IEEEStdC37.111:1999,IEEEStandardCommonFormatforTransientDataExchange(COMTRADE)forPowerSystems用于电力系统的通用IEEE标准瞬态数据交换格式(COMTRADE) 用于电力电子和运动控制(部分属于LabVIEWNISoftMotion模块)的IP核可以帮助您使用适用于各种功能的现成可用的IP核,包括用于三相永磁体同步和直流无刷电机/发电机以及逆变器的梯形和空间矢量换相器;Clarke和Park变换;三相锁相环;矩阵向量乘法和多通道的PID算法。 图6.IP核库 智能电网 借助LabVIEW兼容分布式网络协议(DistributedNetworkProtocol-DNP3)和IEC60870-5开放式通讯协议的优势,您开发的功率转换器可以直接用于智能电网。针对DNP3和IEC60870-5的NI-IndCom软件驱动可以让您使用LabVIEW函数来创建DNP3和IEC60870-5分支站点应用程序。您可以在Windows电脑上使用这些函数来进行编程开发,然后将其部署到NISingle-BoardRIOGPIC目标上来完成现场应用。 图7.DNP3和IEC60870-5LabVIEWVI 该软件驱动支持以太网和串行通讯、文件传输、主站点和分支站点之间的时间同步。您也可以为每一个分支站点分配多个通讯通道以及为每个通道分配多个线程(逻辑设备)。 该软件驱动支持以太网和串行通讯、文件传输、主站点和分支站点之间的时间同步。您也可以为每一个分支站点分配多个通讯通道以及为每个通道分配多个线程(逻辑设备)。 图8.DNP3模拟输入范例程序 1.创建分支站点函数将LabVIEW目标转换为一个DNP3分支站点,并且设置检查输入和发送响应的扫描频率。 2.创建通道函数可以创建一个通讯通道,并且将DNP3协议的物理层,链路层和传送功能封装在这个通道中。同时它可以设置允许连接到该分支站点的主机的端口和IP地址。在一个分支站点上可以同时创建多个通讯通道。 3.创建线程函数可以在通讯通道中创建一个本地设备(服务器)与远程设备(客户端)之间的连接。在同一个通讯通道中可以创建多个线程。 4.写入函数可以将八种数据类型中的一种(包括模拟输入)写入到某个数据点索引中。它还可以同时生成一个相应的事件和对象标志。 5.清除线程函数可以清除创建线程函数所创建的线程。 6.清除通道函数可以清除创建通道函数所创建的通讯通道。 7.清除分支站点函数可以清除创建分支站点函数所创建的分支站点引用。 用于DNP3的NI-IndCom可以让主机站点从使用LabVIEW编程的分支站点上上传和下载文件。针对分支站点的时间同步,可以使用时钟时间属性节点来设置时钟同步的频率或者手动请求一次重同步。 NISingle-BoardRIOGPICI/O 使用NI9683商业现成可用,经过验证的GPIC开发板,您可以加快您电力电子控制应用的上市时间。NISingle-BoardRIOGPIC提供了完整的硬件I/O集合,可以适用于各种应用,包括从逆变器控制和与智能功率模块交互到智能电网监测。NI9683的硬件I/O包括以下类型: "高速可同时采集的模拟输入通道可以采集一次侧和二次侧的电压/电流[!--empirenews.page--] "低速的模拟输入和输出通道可以进行系统级的控制和监测 "高速数字输出通道可以完成绝缘栅双极晶体管和金属氧化物-半导体场效应晶体管的开关 "通用数字输入和输出通道可以进行系统级的控制和监测 "接触器数字输出可以直接连接到24V直流接触器 图9.NISingle-BoardRIOGPICI/O 所有的输入与输出接口都通过RIO夹层卡(RMC)接口连接到NIsbRIO-9606控制板上。高速,高带宽的RMC接口提供了对FPGA数字I/O线的直接访问,同时还提供了几项处理器特定的功能。FPGAI/O通过一系列终端电阻连接到RMC接口上,并且FPGA的驱动能力和板载信号终端阻抗已经经过合理的调整来支持各种应用。 图10.NISingle-BoardRIOGPICI/O与FPGA之间的连接 所有的输入与输出接口都通过RIO夹层卡(RMC)接口连接到NIsbRIO-9606控制板上。高速,高带宽的RMC接口提供了对FPGA数字I/O线的直接访问,同时还提供了几项处理器特定的功能。FPGAI/O通过一系列终端电阻连接到RMC接口上,并且FPGA的驱动能力和板载信号终端阻抗已经经过合理的调整来支持各种应用。 图11.范例计数器 图11展示了一个对DIO0上的上升沿之间的周期进行计数的简单VI。注意,该单周期定时循环将使用一个80MHz的分频时钟来定时,并且已经将DIO0定义为该时钟频率。单周期定时循环是LabVIEWFPGA环境中众多图形化对象之一,这些图形化对象可以简化FPGA上复杂的数字逻辑的实现。 NISingle-BoardRIO特性 NIsbRIO-9606嵌入式控制和采集设备在一个印刷电路板(PCB)上集成了一个实时处理器,一个用户可重配置的FPGA和各种I/O接口。它具有运行VxWorks实时操作系统的400MHz的PowerPC处理器,一个XilinxSpartan-6LX45FPGA和一个RMC接口。高速、高带宽的RMC接口提供了对96个3.3VFPGA数字线的直接访问,同时还提供了某些处理器特定的功能。可以对FPGAI/O和处理器功能进行直接的调用就意味着您可以在自己的电力电子应用中实现底层时序的自定义以及I/O信号的处理。 图12.NIsbRIO-9606设备 您可以在LabVIEWFPGA环境中对所有的FPGAI/O进行直接的访问。LabVIEW包含了内置的数据传输机制来帮助您将数据从硬件I/O传送到FPGA,再通过高速的PCI总线从FPGA传送到嵌入式处理器中以对数据进行实时的分析,后期处理,数据记录以及与联网的主机电脑进行通讯。 您可以使用内置的10/100Mbit/s以太网端口通过网络来向主机自带的Web(HTTP)和文件(FTP)协议服务器发起可编程的通讯。sbRIO-9606同时还提供了集成的控制器局域网(CAN),RS232串口和USB端口来帮助您控制其它外围设备。 您可以使用内置的10/100Mbit/s以太网端口通过网络来向主机自带的Web(HTTP)和文件(FTP)协议服务器发起可编程的通讯。sbRIO-9606同时还提供了集成的控制器局域网(CAN),RS232串口和USB端口来帮助您控制其它外围设备。 FPGA的优势 利用可自定义的Spartan-6FPGA芯片的各种优势,您可以以更少的开发成本来更快地开发电力电子控制应用。使用LabVIEW开发工具链,结合Spartan-6FPGA和一套完整的用于电力电子的硬件I/O,相比传统的数字信号处理器(DSP)来说在很多方面都提供了更好的性能。 1.可重置性 从最顶层来看,FPGA是可编程的硅芯片板,包含了可重配置的逻辑门电路矩阵。与DSP不同,FPGA不用受到特定的一组指令集或是硬件处理单元的限制。使用预置的逻辑块和可编程的路由资源,您可以针对您自己特定的电力电子控制应用对这些板卡进行配置。过去,在FPGA上实现一个DSP应用(例如PWM逆变器控制算法)通常会比在DSP处理器上实现相同的应用花费更多的精力。这需要开发者对硬件描述语言和FPGA板卡编程相当熟悉。同时,还需要设计一套自定义的I/O接口板来与FPGA进行交互。 NI的Single-BoardRIOGPIC提供了商业现成可用的开发板,您可以使用LabVIEWFPGA图形化开发环境对其编程,访问所有您的电力电子应用需要用到的I/O,从而解决了上面提到的各种问题。在LabVIEWFPGA图形化开发环境下,即使您不具备底层硬件描述语言(例如VHDL或者Verilog)或板卡级的硬件设计相关的知识,也可以准确地定义FPGA板卡需要实现的逻辑。 图13.使用LabVIEWFPGA来设计FPGA板卡 使用LabVIEWFPGA,您可以利用高级的图形化环境来抽象复杂的HDL编程并生成FPGA的实现代码。 图14.LabVIEW模拟硬件I/O实现:对比FPGA与VHDL 使用LabVIEWFPGA,您可以将电力电子IP库中现成的VHDL代码,第三方的IP和IP核集成到您自己的LabVIEWFPGA应用程序中,这样您就可以将更多的开发精力放在应用指标的设计和代码片段的组织上,而通常的任务如PWM、PID控制和Clarke及Park变换则可以用预置的函数来完成。[!--empirenews.page--] 由于智能电网相关的应用涉及长期的技术支持、维护以及适应不断发展的标准和通讯协议的需求,所以FPGA可以导入代码并支持重配置的特性有很大的优势。FPGA可重配置的特点也表示您可以使用它实现更高的性能,减少开发时间并实现代码的重用。 2.性能 由于FPGA具有高度并行的架构,所以它们超过了DSP的运算能力。实际上,现代的FPGA都具有专用的DSP元,非常适合传统的DSP应用。Spartan-6LX45FPGA具有58个专用的、可完全自定义的低功耗DSP元,结合了高速、小体积的特点,同时又保证了系统设计的灵活性。 图15.Spartan-6FPGA与通用DSP的对比 当您为FPGA设备编译电力电子控制应用程序(自定义,高频数字PWM波形)时,得到的将是高度优化的硅芯片实现,它提供了真正并行的处理机制,其专用的硬件电路具有性能和可靠性两方面的优势。由于FPGA芯片上没有运行操作系统,代码的实现方法保证了最佳的性能和最高的可靠性。 除了提供高的运行可靠性,FPGA设备还可以以极快的循环频率实现高确定性的闭环控制。对于绝大多数基于FPGA的控制应用来说,处理速度的瓶颈都在于传感器,执行器和I/O模块,而不在于FPGA的性能。例如,包括在LabVIEWFPGA模块中的PID控制算法只需要300ns(0.000000300s)就可以完成一次运算。 基于FPGA的控制系统提供了超过1MHz的高确定性,闭环控制性能。实际上,许多算法只需要一个FPGA的时钟周期(40MHz)就可以完成执行。 3.节省开发时间和成本 与单核的DSP处理器相比,FPGA数据处理高并行度的特点大大提高了系统的平均美元性能。同时,相比DSP处理器而言,FPGA还提供了更高的平均瓦特性能。通常来说,FPGA具有更高的板卡级的功率消耗(DSP的典型功耗为3W至4W,而DSP的功耗一般为7W至10W);但是,由于FPGA可以处理的通道数据密度是DSP的40倍,这就意味着FPGA有着更高的平均瓦特性能。 图16.近年来,将微型DSP硬件核集成到FPGA元中的技术极大地提高了FPGA的性能,图为与单核的DSP相比,每秒可以完成乘法累加运算次数的柱状图 就平均发展速率来说,FPGA的平均美元性能每14个月翻一番。使用商业现成可用的NISingle-BoardRIOGPIC控制器开发板,您可以充分利用FPGA性能和可靠性的优势,比全自定义的硬件设计付出更少的工作量,并且可以避免重复的开发工作。 使用NISingle-BoardRIOGPIC,您可以充分利用LabVIEW开发工具链和Spartan-6FPGA的灵活性以及在快速原型开发方面的优势,从而大大减少您电力电子控制应用程序的开发时间。当您在LabVIEWFPGA和Multisim联合仿真环境下完成了对控制器的测试之后,就可以将相同的代码部署到FPGA上并用实际的物理I/O上对其进行测试。接下来您就可以实现一些改进方案并且充分利用FPGA可重配置的特点来逐步完善您的设计并给出最终设计方案。 Spartan-6产品系统概览 实时仿真工具 使用NISingle-BoardRIOGPIC,您可以实现HIL仿真来减少现场测试以及原型开发的成本。您可以将系统的模型(状态空间模型或者JMAG有限元分析(FEA)软件模型)部署到一系列商业现成可用的实时目标上,例如NICompactRIO和NIPXI。这些硬件目标都带有一个运行实时操作系统的嵌入式的处理器来以及一个用户可自定义的FPGA,这样您的代码执行就会拥有硬实时特性。使用低抖动的几百纳秒的仿真周期,您可以精确地仿真物理系统的I/O行为并且验证控制器的运行效果。 使用HIL测试,您可以并行地开发系统中的软件与硬件组件,从而减少整体的开发时间。例如,针对电动马达系统的开发,您可以同时开发电动马达硬件以及它的引擎控制单元,这样当您的马达设计完成的时候,嵌入式软件中主要的问题也已经得到了解决。 图17.使用NIcRIO-9082作为HIL仿真器 常见的电动马达的控制信号工作于20kHz到25kHz的频率范围。为了精确地仿真电动马达,其模型的时间步长必须至少小于控制信号周期的十分之一。这就意味着电动马达模型仿真器的运行周期频率至少要达到200kHz,这个频率已经大大高于了传统HIL系统的运行频率。图18展示了高仿真周期频率的的重要性。 图18.不同周期频率下的电动马达HIL仿真结果 FPGA的特点使它极其适用于高速、实时的应用。所有基于FPGA的处理都可以独立地与系统CPU同时执行。此特点可以帮助您实现极低的延时以及高速的信号处理,从而精确地仿真物理I/O行为。 使用FPGA技术,您可以调整并提高控制器的设计效率,这样就可以导入待测单元(UUT)的非线性FEA模型来进行高逼真度的HIL仿真。该功能由NIVeriStand软件的JMAG-RT插件提供。 图19.电动马达HIL仿真 使用JMAG仿真软件和JMAG-RT插件,您可以生成一个.RTT文件来创建实时运行的FPGA特性。JMAG-RT插件会生成一个查找表,这个查找表包含了您的待测单元(在这里,就是一个马达)的相关参数。这些参数可以用来对您的设备进行全面的检定并准确地捕捉其非线性行为。[!--empirenews.page--] 图20.实现在FPGA上的FEA模型 一旦查找表生成以后,模型转换函数会读取.RTT文件和查找表,并将数据发送到NIRIOFPGA模块上,在这里,数据将会被转换为定点数据类型并且装载到板载的DRAM中。一旦查找表装载入DRAM,系统就会根据当前的模型状态不断地从查找表中提取对应的数据来生成与该待测单元相关的非线性行为。

    时间:2013-01-30 关键词: rio VxWorks single board ni

  • NI Multisim下如何进行SPICE模型和8051 MCU的协同仿真

    Multisim是基于SPICE的电路仿真软件,SPICE(Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis)是“侧重于集成电路的模拟程序”的简称,在1975年由加利福尼亚大学伯克莱分校开发。在Multisim9中,需要另安装MultiMCU进行单片机仿真。NI(National Instruments) Multisim10 将MuitiMCU称为MCU Module,不需要单独安装,可以与Multisim中的SPICE模型电路协同仿真,支持Intel/Atmel的8051/8052 和 Microchip的 PIC16F84a,典型的外设有RAM和ROM,键盘,图形和文字LCD,并有完整的调试功能,包括设置断点,查看寄存器,改写内存等。支持C语言,可以编写头文件和使用库,还可以将加载的外部二进制文件反汇编。Multisim10下载  这里我们通过一个简单的带有复位功能的计数器的例子来说明在NI Multisim10中如何进行单片机开发以及如何与SPICE模型电路协同仿真。 MCU(Microcontroller Unit)即单片机是大家都比较熟悉并常用的电子器件,由于其广泛的应用,所以用单片机设计电路是电子技术人员必备的技能。对于初学者,可以先从软件仿真入手。我们知道利用Proteus软件可以进行单片机的软件仿真,Multisim同样也可以。  如果你对Multisim比较熟悉,那一定对里面的安捷伦(Agilent)54622D混合信号示波器等仪器印象很深刻吧,因为它与真实的仪器面板和操作几乎完全一样。Multisim里象这种模仿实际仪器的还有安捷伦的33120A任意波形函数发生器和34401A万用表,泰克(Tektronix)的TDS2024四通道示波器。充分利用这些仪器,就好比拥有了一个真实的实验室,你可以用33120A任意波形函数发生器给单片机提供输入信号,用54622D或TDS2024示波器观看模拟信号,或用54622D的逻辑分析仪功能查看单片机多个管脚数字信号的输出。在下面的例子里我们将用54622D来观察复位信号。 搭建电路设置MCU  建好的电路图如图1所示,各器件的名称等信息如附表所示。需要说明的是电路图中的单片机不用连接晶振也可以进行仿真,时钟频率(速度)的设置见下文。   图1 带复位功能的简单计数器的电路图   附表         搭建电路时,当将单片机U1放入电路图中时,会出现MCU向导,如图2所示。第一步,分别输入工作区路径和工作区名称。工作区名称任意,这里输入MCUCosimWS。第二步,如图3所示,在项目类型(Project type)下拉框有两个选项:标准(Standard)和加载外部Hex文件(Load External Hex File),你可以在Keil等环境下编写汇编和C源程序,然后生成Hex文件,再通过“加载外部Hex文件”导入。限于篇幅这里选标准(Standard),接着在“编程语言”(Programming language)下拉框里会有两个选项:C和汇编(Assembly),如果选择C,则在汇编器/编译器工具(Assembler/Compiler tool)下拉框会出现Hi-Tech C51-Lite compiler,我们这里选择汇编(Assembly),则出现8051/8052 Metalink assembler。接下来在项目名称(Project name)里输入名称,如CosimProject。第三步,如图4所示,对话框里有两个选项:创建空项目(Create empty project)和添加源文件(Add source file)。选择添加源文件,点击完成。保存文件,键入M10Cosim作为文件名,然后查看“设计工具箱”(Design Toolbox),应如图5所示。        你可能更愿意用C来编写程序,而不是汇编,或两个都用,或还想引入外部Hex文件,这都可以通过用“MCU代码管理器”添加MCU项目来解决。在设计工具箱里右键单击MCUCosimWS,选择“MCU代码管理器”(MCU Code Manager),点击“新MCU项目”(New MCU Project)按钮,选择“项目类型”(Project Type),可以是标准(Standard)或加载外部Hex文件(Load External Hex File),这里选“标准”,接着输入名称,如Cosim_C_Project,确定后就可以在MCU代码管理器对话框里进行下一步设置了,可以创建新文件,设置汇编器/编译器等等。如图6所示,这时已经多了一个Cosim_C_Project项目(未添加C代码源文件),前面图标空心的方框说明它不是“当前使用的项目”(Active MCU Project)。   图6用MCU代码管理器添加的新项目  [!--empirenews.page--] 编写并编译MCU源程序         双击CosimProject下的main.asm输入程序,程序清单及注释如下:         由于汇编器是Metalink assembler,详细的宏命令等可以参考其用户手册。编写好程序后,选择菜单MCU→MCU 8051 U1→Build,这里的下拉子菜单可能是“MCU 8051 U2”或“U3”,主要对应电路图中单片机的符号名称,Build的结果会输出到Spreadsheet View中。 运行程序并用示波器观察复位过程  汇编程序编译通过后,就可以回到电路图窗口,点击工具栏的运行按钮,这时在七段数码管上就应该循环显示0到9,如果显示过快或过慢,可以调整源程序中的COUNT_NUM,改变延时时间,或双击U1,在805x对话框的Value标签里设置“时钟速度”(Clock Speed)。 电路中为SPICE模型的C1和R1的作用是延长复位引脚保持高电平的时间,避免因复位电压持续时间过短而引起复位失败。双击示波器XSC1,按示波器面板上的POWER键,打开示波器,点击工具栏的运行按钮,这时调整示波器的电压和时间刻度,得到图7所示的复位引脚电压的变化,每个刻度是100μs,高电平持续了大概一个刻度,可见在加电时,单片机没有立刻运行,有一段延迟,延迟的时间应该足以使其内部电压和振荡都处于稳态。按下复位键S1时的波形如图8所示,这时每个刻度是50μs,波形平顶的部分是按键按下的时间,大概20μs,之后电压逐渐降低,当降到约3V时,7段数码管开始计数,说明单片机开始工作,由图8可知复位时间被延长到大概100μs。         其原理是加电瞬间或按键按下到松开之间,电容无电荷,两端电压为0V,单片机的RST引脚的电压瞬间被提升到VCC(5V)。加电之后或按键松开,电容开始充电,两端电压逐渐增加,电阻的电压(RST引脚电压)由5V逐渐降低,因而延长了复位引脚保持高电平的时间。实际器件对复位持续时间的要求一般在两个机器周期,所以100微秒的复位时间要求51单片机的晶振频率不低于0.24MHz。当然一般情况下是根据晶振频率确定C1和R1的值,这可以根据求解一阶微分方程得到其充放电时间,或参考单片机的用户手册。 调试程序       选择菜单MCU→MCU 8051 U1→Debug View,可以看到文本区上面有下拉菜单并有两种选择,对应反汇编(disassembly)和列表汇编(listing assembly),简单的说,前者是由ROM的内容得到,后者是源文件编译后的结果。双击“设计工具箱”的main.asm,在源文件编辑窗口右键单击语句为“MOVC A,@A+DPTR”的一行,选择“设置/清除断点”(Toggle Breakpoint),在左侧会出现一个实心圆,点击“运行”,程序将停在该行,只不过是在“调试视图”(Debug View)的列表汇编窗口下,同时在实心圆上多出了一个黄色箭头。点击MCU-> MCU 8051 U1->Memory View,打开MCU存储器视图,在该视图可以查看特殊函数寄存器(SFR),内部RAM(IRAM),内部ROM(IROM),外部RAM(XRAM)。在SFR表格内观察ACC的值,此时应该为“00”,在IRAM里观察地址为21H的值,因为“MOV SP,#20H”语句将21H作为堆栈的第一个存储字节的地址,断点的前一处语句“PUSH ACC”使该字节存储ACC的值,此时也为“00”。再点“运行”,程序第二次停在断点处,观察SFR中的ACC和IRAM中的21H,如图9所示应,两个单元格里的值都应为“01”,你还可以双击该单元格进行修改,该值也正是七段数码管即将显示的下一个数。点击MCU菜单,可以看到除了设置断点以外还可单步进入(Step into),遇到函数时进入函数内部;跳过(Step over),即不进入函数;跳出(Step out),即跳出函数到调用函数的下一条语句。       图9 MCU存储器视图 结束语  本文以一个简单的电路介绍了在NI Multisim下如何进行SPICE模型(这里主要指C1和R1)和8051 MCU的协同仿真。NI Multisim10不但有多种编译和调试功能,还提供了RAM,ROM,键盘,液晶屏等外设,是初学单片机的理想工具。掌握了基本的硬件结构,汇编指令和调试方法后,读者可以利用Multisim开发更复杂的系统并仿真,为下一步设计实际的硬件电路做准备。     说明:因为单片机的电流是有限制的,不能太大,否则会烧毁单片机的。所以应在数码管的CA端和VCC端之间接一个限流电阻(100欧姆);或者在单片机与数码管之间接入一个排阻(7个)也可以,这样仿真时就不会烧毁单片机了。

    时间:2012-01-05 关键词: ii 8051 spice MCU ni multisim uc/os 何进行

  • NI LabVIEW嵌入式设计平台现应用于ADI Blackfin处理器的开发

    ----LabVIEW为嵌入式开发的领域专家提供图形化设计工具  新闻发布——2006年4月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)与Analog Devices Inc.(ADI)联合发布专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块,将LabVIEW图形化数据流的开发环境扩展到高性能、低功耗的Blackfin处理器,进行快速的嵌入式系统开发。通过这一专用的图形化开发平台,ADI 和NI为业界推出这一现成即用、集成的解决方案,帮助没有嵌入式编程经验的领域专家克服嵌入式开发过程中遇到的传统挑战,快速完成复杂应用的开发。     “使用NI LabVIEW嵌入式技术,我们就可以一步到位完成系统建模的硬件在环测试和原型制造。” Boston Engineering的设计工程师Erik Goethert表示“这意味着我们可以花更少的时间在细节的了解和传统低层工具的语法上,而可以把更多的时间用于改良我们的设计。”    有了专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块,领域专家们就可以在同一平台上完成算法设计、原型设计到发布和测试的整个开发应用过程。这一图形化的软件包括140多种Blackfin特有的、手工优化的数学、分析和信号处理函数;如音频和视频DAC, ADC 和CODEC等集成I/O;芯片调试以及通过以太网轻松地完成图形化连接。专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块包括全功能的ADI VisualDSP++ C开发和调试环境,该环境用于底层访问、实时、交互式调试,以及直接发布到Blackfin芯片的功能。工程师和科学家们可以在LabVIEW中运用图形化方式调试代码,或者对图形化代码和C源代码同时进行调试。这一全新的模块产品将配有包括音频、控制、电源监测和通讯的例程供参考。此外,该模块还提供与NI测试测量硬件的直接连接性,用于在开发的早期阶段发布外部仿真和测试方法。     工业和院校人员正在应用专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块来简化他们的嵌入式系统开发。例如,Boston Engineering的工程师们使用该模块开发诸如数字影像印刷亭(digital film printing kiosk)这样复杂的嵌入式控制系统。为了加快产品上市时间并能在短时间内改变系统要求,他们在LabVIEW中将标准的设计仿真工具与实际数据集成在一起,从而优化设计。他们在NI CompactRIO平台上快速地建立了系统原型,然后导入一个自定义的基于Blackfin处理器的系统来降低成本和体积。此外,另一个例子是University of Massachusetts Lowell的一位副教授在一门本科课程中成功地采用了完全基于专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块和ADI Blackfin Handy Board(这是一种自定义、手持的机器人控制板卡)的机器人和控制技术。这种结合了直观的图形化编程以及灵活的Blackfin处理器的方式帮助Fred Martin博士创建了一个高效的学习环境。    “LabVIEW嵌入式技术使得不熟悉嵌入式系统的人员也可以进行机器人编程,提供给用户C语言编程外的另一种选择。” Martin博士表示“LabVIEW图形化编程模型在信号流和信号处理应用方面具有强大的优势,尤其是对于嵌入式设计,比基于文本的语言要好很多。”    请访问www.ni.com/labview/blackfin 或 www.analog.com/blackfinlabview ,了解更多关于专用于ADI Blackfin处理器的NI LabVIEW嵌入式模块的介绍,并包括在线评估、教程和数据表信息。    关于NI   美国国家仪器公司(NI)是虚拟仪器技术的创始人与倡导者,成立近30年以来,NI一直在为广大用户提供建立在诸如工业标准计算机及互联网等飞速发展的商业科技基础上的虚拟仪器解决方案,彻底改变着工程师和科学家们的工作方式。NI为用户提供易于集成的软件如图形化开发环境NI LabVIEW,以及模块化硬件如用于数据采集或用于数据采集、仪器控制和机器视觉的PXI模块化仪器,帮助全世界的用户们提高工作效率。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀,共拥有3400多名员工,在40个国家中设有分支机构。2004年度,全球共有90多个国家的超过25, 000家公司购买了NI产品。在过去连续六年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。    了解更多NI周年庆的详细信息请访问www.ni.com/china,或与NI上海分公司联系:上海市曲阳路800号商务大厦6楼(200437),电话:(021)65557838,传真:(021)65556244,E-mail:china.info@ni.com。免费咨询电话:800 820 3622

    时间:2006-04-18 关键词: adi LabVIEW iOS blackfin ni 理器的

  • NI将图形化系统设计用于肿瘤治疗———NI将图形化系统设计用于肿瘤治疗

    NI将图形化系统设计用于肿瘤治疗———NI将图形化系统设计用于肿瘤治疗

       产品:  CompactRIO, LabVIEW, FPGA模块, 实时模块    挑战:  在严格的规则条例范围内保持设计过程的情况下,为通过FDA认证的等级II医疗设备进行设计、原型并发布用户界面和控制系统,用于以更为缓和近乎无痛的方式对乳腺肿瘤进行治疗。    解决方案:  使用NI CompactRIO平台、NI LabVIEW实时模块和LabVIEW FPGA模块开发灵活的可靠性高的GUI图形化用户界面和控制系统,在上市时间的巨大压力下,开发能够大大减少接收肿瘤治疗的病人在精神和身体上承受的不适感的设备。    "NI在达到我们的目标中起到了重要作用。由于使用了来自NI的图形化系统设计平台,我们的产品设计、原型和最终的发布时间计划都能够顺利完成。"   Sanarus是一家医疗设备的新兴企业,我们为能够改变医生治疗良性肿瘤方式的潜在革命性产品制定了计划。医生使用这种设备能够通过冷冻杀死肿瘤,以一种对病人几乎无痛的方式,摘除肿瘤,这与过去使用的快速的手术解决方法或是“等着看”的方法相比有着巨大的变化。利用便于执行的设计与开发计划,我们希望能够开拓将对乳腺癌治疗产生巨大影响产品的市场。   最后,Visica2治疗系统(V2)是一种将会在医生办公室或是诊所使用的仪器。整个过程包含局部麻醉和几乎无痛的实时超声波向导。整个治疗将持续10到20分钟,通过一个细小无需缝合的切口对目标组织进行冰冻和破坏。   上市时间压力  我们的任务要求在四个月的时间内,开发一个能够工作的V2系统原型,以便满足产品发布的计划。除了要满足投资者的需求之外,我们还要满足市场需求,尽快制造V2系统。   为设备编写固件和设计自定义电路板是十分费时的,任何在固件或是软件层次的错误都会导致计划推迟,从而将威胁到整个项目的进展。由于V2是一种医疗设备,它不能够包含任何将会影响系统性能的软件或是固件的问题。如果设备无法通过510(k)提交所需的全部测试,我们的整个计划就会失败,而V2可能无法上市。基于这些需求,我们需要一个用于V2系统的完全可靠的发布方案。   加速商业硬件的开发  Sanarus邀请了一位NI现场工程师一同讨论可能的解决方案。我们很快认识到CompactRIO是我们所需要的一种可行的解决方案,因为它能够综合编程性和集成I/O开发。我们使用CompactRIO设计了原型,证明了V2系统能够在短时间内进行可靠的开发。通过比较使用CompactRIO系统和我们自己的定制硬件,列出了一张利弊表格。使用CompactRIO的优势是十分明显的:定制解决方案可能需要数月进行开发,而使用NI的解决方案只需要数周。   此外,对于定制固件而言,“最新标准”的变化将会需要编写新的复杂版本,而使用CompactRIO平台,我们只需要根据需要,花费最少的精力修改代码。在决定使用可触屏PC,而不是使用按钮和LED作为系统的用户界面之后,我们使用了用于Windows图形化编程环境的LabVIEW为PanelPC开发了用户界面。我们还能够使用LabVIEW共享变量,方便地管理GUI和CompactRIO实时控制器之间的通信。我们还在不对开发计划造成任何延迟的情况下,利用系统的灵活性,满足了新特性的需求。   因为NI已经事先对模块进行了认证,我们知道CompactRIO也会通过EMC认证。我们无需担心原型系统会因为无法通过EMC认证而需要重新设计。   最终的V2系统由一个运行Windows版LabVIEW的PanelPC组成。它对用户界面进行操作,使用LabVIEW共享变量将指令发送到CompactRIO系统中。LabVIEW实时系统用于在CompactRIO实时控制器上实现状态机。在PID中,LabVIEW实时模块调节回路,控制探针头部的温度。这是通过为冷却所需的液氮泵以及简单的电阻加热组件提供控制算法来完成的。LabVIEW FPGA用于管理控制这些设备所需的I/O信号之间的接口。   通过长期研究,我们的方法在破坏常见肿瘤方面是十分高效的,V2现在已经在美国的制定中心得到了应用。使用NI产品,我们快速有效地为V2开发了包含友好图形用户界面的嵌入式控制系统,同时还维持了系统的质量,最终确保了客户病人的安全。   NI在达到我们的目标中起到了重要作用。由于使用了来自NI的图形化系统设计平台,我们的产品设计、原型和最终的发布时间计划都能够顺利完成。   我们使用LabVIEW完成了控制器设计和编程,并比使用我们过去的方法更快地对机器进行了原型和发布。实际上,我们的CEO认为CompactRIO在Visica2治疗系统项目的成功中起到了关键作用。图1:Sanarus使用商业CompactRIO平台快速完成了能够投入工作的原型开发。

    时间:2019-03-25 关键词: 系统 ni 图形化 肿瘤 设计教程

  • NI宣布在线培训课程免费

    NI宣布在线培训课程免费

    奥斯汀,德克萨斯州,2020年3月26日- NI今天宣布在线课程免费计划,在4月30日之前免费开放所有NI在线培训课程,以支持因COVID-19而中断的全球工程界人士的交流。其他虚拟讲师授课的教学、仿照其本地教室授课的在线培训项目,都以较低的费用提供。 “我们的日常生活发生了质的变化,NI已经准备好,在线与您一起面对这一全新的工作环境。”NI全球服务业务副总裁Paul Hofstadler表示,“当前有很多的机会推着我们向前,继续推动科技的改进和创新、以及从艰难时期中脱颖而出。” 现在,任何人都可以随时随地通过网络获得NI所有在线课程和资料*。这些课程为工程师和行业专业人士提供了获取宝贵证书的机会,例如经过认证的LabVIEW开发者和架构师、而原本他们可能会面临日程安排上的困难。这些课程将以七种语言提供,包括英语、法语、西班牙语、简体中文、日语、韩语和葡萄牙语。 “NI意识到我们许多客户和同事以及更广泛的工程师社区正遭受很大的压力,”Hofstadler继续说,“尽管我们目前同样面临巨大的挑战,但是我们认为当下将他们与专业的知识和社群联结起来非常重要,这将能支持他们持续地创造非凡。” 目前免费在线培训课程计划持续到4月底。但是,NI将继续评估届时的情况,考虑如何为全球的工程界人士提供持续的支持 完整的课程目录以及讲师指导学习的更多信息,请查阅NI网站 learn.ni.com/training

    时间:2020-03-26 关键词: ni

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 下一页 尾页
发布文章

技术子站

更多

项目外包

更多

推荐博客