PXIE技術引入基于FPGA的自定義儀器

美國國家儀器有限公司（National Instruments，簡稱NI）宣布NI FlexRIO產品線增加新成員，新增支持PXI Express的NI FlexRIO FPGA模塊和新的基帶收發適配器模塊。這些新產品為高速信號處理和其他自動化測試測量應用提供了優化的解決方案，同時也是業界第一個商業現成可用（COTS）的兼具NI LabVIEW FPGA技術靈活性與高速可重配置I/O的PXI/PXI Express系統解決方案。利用新的PXI Express連接性和Peer-to-Peer數據流功能，工程師不但能夠實現主機CPU與模塊之間的高速數據傳輸，還能直接實現多個NI FlexRIO FPGA模塊之間的高速數據流。

　　基于PXI Express的NI FlexRIO解決方案使用兩個硬件模塊的組合：一個FPGA模塊和一個適配器模塊。NI PXIe-796xR NI FlexRIO FPGA模塊中具有特別適合數字信號處理應用的Xilinx Virtex-5 SXT FPGA，該款FPGA芯片中集成了針對DSP優化的block，可以對快速傅立葉變換（FFT）、自定義濾波、調制解調等信號處理操作實現流水線。與其他可編程FPGA儀器不同，工程師能夠用LabVIEW圖形化系統設計軟件和LabVIEW FPGA模塊對NI FlexRIO FPGA進行編程。這一方式幫助工程師無需VHDL知識就可在FPGA上實現應用，同時也提供了一個接口，可將原有的VHDL代碼直接導入LabVIEW FPGA。

　　NI PXIe-796xR FPGA模塊集成了新的NI-STC3專用集成電路（ASIC），增強了Peer-to-Peer數據流功能，從而顯著增加了測試測量系統的吞吐量。該ASIC加強了NI FlexRIO FPGA模塊之間或PXI Express 數字化儀和FPGA模塊之間的直接數據傳輸能力，這些數據無需經過主處理器。工程師能夠利用這一技術為現有的高性能NI數字化儀添加FPGA功能。對于需要大量計算的應用，工程師也可以將算法分布到多個FPGA執行，實現單向超過800MB/s的Peer-to-Peer數據流，或者在每個方向上高達700MB/s的雙向Peer-to-Peer數據流，模塊總吞吐量可以超過1.4GB/s。

　　利用NI FlexRIO系統的另一硬件組件——NI FlexRIO適配器模塊，工程師可以直接將多種測量I/O連接到FPGA，從而實現各種要求實時性能或硬件信號處理的測試測量應用。新的NI 5781基帶信號收發適配器模塊包含了兩個100 MS/s 14位模擬輸入端口和兩個100MS/s 16位模擬輸出端口，這對于自定義基帶信號接口或超高速控制應用來說是一個理想選擇。

　　NI 5781是不斷推陳出新的NI FlexRIO適配器模塊系列之一，該系列還包括用于更多特殊應用的第三方適配器模塊。對于需要高度自定義I/O的應用，工程師也可以使用NI FlexRIO 適配器模塊開發套件自行開發所需的適配器模塊。