面向中低端的嵌入式操作系統，由于側重于不同層次的硬件平臺和應用領域，其體系結構和應用程序接口種類較多，且差異較大。開發人員在使用嵌入式操作系統進行開發時，往往需要花費大量時間來學習和掌握嵌入式操作系統的框架、結構以及應用程序接口。

將近50%的設計延遲或是無法面市;即便在推出之后，也仍有將近30%的設計宣告失敗 。 導致類似許多問題的直接原因是：隨著平均代碼長度在過去5年增長了近10倍，嵌入式系統日趨復雜 此外，隨著嵌入式系統日益普及，機器制造商、測試工程師、控制工程師等許多領域的專家都需要嵌入式技術來開發系統，而他們目前又都不具備開發嵌入式系統的技能。 隨著系統日趨復雜，隨著需要該技術的非嵌入式專家日益增多，人們迫切需要一種新的嵌入式設計方法。 圖形化系統設計革命性地解決了設計問題，它將直觀的圖形化編程和靈活的商用現成（COTS）硬件融為一體，幫助工程師和科學家更有效地設計、建模、部署嵌入式系統。 您能通過圖形化系統設計，在設計的各個階段采用單一的環境，從而提高生產效率、節省成本，并向各領域的專家提供嵌入式技術。

嵌入式設計的圖形化編程

許多嵌入式系統可自主運行，需要并行處理許多有特殊定時要求的任務。 假設某個機器控制系統用以控制直線臺、旋轉多軸、控制照明并讀取視頻數據;在這樣一個系統中，則必須以確定、實時、并行的方式開展多進程。 若在此類應用中采用C等傳統且基于文本的工具，會令復雜性立刻提高。

LabVIEW相反卻可借助自身功能，輕松開發復雜編程和定時模型。 早在20多年之前，NI便創造出具有LabVIEW圖形化開發環境形式的組件和技術。 LabVIEW通過編碼結構實現定時，完美地將定時融入代碼;若想表示并行只需如圖 1所示，拖入另一個循環。

目前，若您在為最終的部署創建自定義硬件，則很難并行開發軟件和硬件。因為只有進入系統集成階段，軟件方能在實際的硬件上接受測試。 此外，您并不希望進行純理論型的軟件開發;在系統集成測試階段納入I/O并通過實際信號測試設計，可能造成：發現問題時為時已晚，因而無法按時完成設計。

許多設計者目前采用測試板卡一類的方式，建模系統。 然而，此類板卡往往只包括少數的模擬和數字I/O通道，很少包括視覺、運動或同步I/O的能力。此外，設計師往往只是為證明概念，便不得不將時間浪費在開發傳感器或特定I/O的自定義板卡上。

通過靈活的COTS建模平臺，您卻能真正簡化該過程，并省去許多配合硬件驗證和板卡設計的工作。 當今，任何人都能步入電子商店，插接內存、主板、外設等組件，創建PC;圖形化系統設計與PC非常類似，力爭實現同樣標準的建模平臺。

對于許多系統而言，建模平臺必須納入與最終發布完畢的系統相同的組件。 這些組件通常是：用于執行確定算法的實時處理器、用于高速處理或將實時處理器連至其他組件的可編程數字邏輯，以及各類I/O與外設 ［圖 4］。最后，若暢銷I/O在與各個系統配合使用時，無法滿足您的全部需要，平臺也應能在需要時得到擴展并接受定制。

National Instruments公司提供了數種類型的建模平臺，其中包括NI CompactRIO。該平臺含有嵌入式系統的所有基本模塊。 該控件包含一個運行實時操作系統的32位處理器。 CompactRIO背板包含的FPGA可執行高速處理，且為包含模擬輸入與輸出、數字輸入與輸出、計數器/定時器等功能的I/O模塊，配置并提供實際接口。 每個模塊都包括：與傳感器和激勵器的直接連接，以及內置的信號調理與隔離。 同時包括的模塊開發包令開發者通過平臺擴展，納入自定義模塊——全部插入該COTS架構。

此外，CompactRIO采用工業化封裝（-40 ？C到70 ？C，50G防振動）、占地小（3.5英寸 x 3.5英寸 x 7.1英寸）、供電要求低（典型的7W到10W），這使它不僅非常適于建模，而且非常適于車載、機器控制和板載預測性維護應用的部署。

自定義部署功能

如前所述，由于包裝、耐用性和成本方面的優勢，CompactRIO常用作建模和部署。 然而，用戶有時會因為規格或供電因素，選擇更小的自定義板卡設計。 為滿足該需求，設計師可通過LabVIEW嵌入式開發模塊，將代碼部署于任一32位處理器，從而節省軟件購買成本。

LabVIEW嵌入式開發模塊結合了圖形化開發的上述所有優點，以及現成的分析函數、集成式I/O和交互式圖形化調試。 該模塊能夠將任一32位微處理器作為對象;由它提供的框架能夠開放地集成各類目前以C為基礎的第三方工具鏈（tool chain）和操作系統，從而將自定義板卡設計作為對象。 一經集成，用戶便能實現100%的圖形化開發，并交互式地調試其應用。 通過將生成的代碼與目前市場上的所有目標集成，用戶可以最為靈活地實現最多的目標功能。

這種新技術使越來越多的科學家、工程師和各領域的專家，能夠更為便捷地設計算法、開發應用、編程邏輯、建模系統并將系統部署于指定的對象。

結論

電子系統設計的新方法現已誕生。 圖形化系統設計帶來了結合硬件平臺的軟件平臺，這能夠極大縮減開發成本和面市時間。 集成多種運算模型的軟件平臺，最大程度地縮短了將項目指標實現為具體設計的時間。 靈活的COTS硬件建模平臺可支持軟件平臺并提供自定義組件，通過縮減自定義硬件的設計時間和設計成本，最大程度地縮短第一次建模的時間。 此外，通過實際I/O的建模保證了更優質的設計——減少了目前的設計失誤。 最后，由于圖形化軟件從設計到平臺建模，到最終的目標部署均保持一致，從而使代碼利用率達到最高，并且使得向最終部署的轉換簡單易行。 借助LabVIEW，您便能通過單一的圖形化平臺，對嵌入式系統進行設計、建模和部署。

來源：中國電子網