抛弃传统嵌入式LabVIEW助力工程师进行系统开发

时间:2011-09-03

  日前,美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)宣布推出可用于控制、测试和嵌入式系统开发的图形化系统设计软件平台——LabVIEW 2009。它可以帮助工程师混合使用多种编程工具——包括图形化编程语言、C代码、硬件描述语言(HDL) 以及文本数学——来开发嵌入式系统,通过算法与硬件的无缝连接,将算法在实时系统加以实现并连接到真实的I/O,从而快速构建系统原型。工程师和科学家们可以充分利用LabVIEW 2009新版本软件对现场可编程门阵列 (FPGA) 的进一步支持、扩展的多核特性以及虚拟化的嵌入式系统功能来实现各种新的应用,跨越传统的嵌入式设计。在同一个编程平台下,工程师和科学家们即可借助合适的设计方式进行开发,利用集成的硬件和中间件更快地进行原型构建,并在各种硬件平台上发布产品。

   在设计过程中有效利用LabVIEW扩展技能

  LabVIEW 2009 帮助工程师和科学家通过使用图形化工具结合已有代码,有效缩减设计时间和成本。他们可以在整个设计过程中使用针对LabVIEW FPGA和NI RIO硬件平台的NI C语言接口,帮助没有HDL编程经验的C语言编程人员对于NI硬件中的FPGA进行直接编程,LabVIEW内置了超过1000个算法的数学函数库,从底层的逐点信号处理到上层的菜单配置型函数,所有这些函数都可以方便地发布到实时嵌入式设备中运行。通过LabVIEW MathScript实时模块,LabVIEW 2009进一步将应用领域延伸至实时数学计算,帮助工程师和科学家们使用基于文本的数学工具在确定性操作系统中实现并发布数学算法。该模块也为工程师和科学家们提供交互式用户界面,可以将已有的,LabVIEW 2009简化了将算法发布到实时操作系统的过程,有效帮助医疗设备设计人员、装备制造工程师和自主控制系统设计工程师缩短产品上市时间。

  利用LabVIEW FPGA特性简化FPGA设计

  利用LabVIEW 2009 FPGA模块的新特性 以及NI RIO硬件平台,工程师和科学家们可以通过使用的图形化FPGA IP进行信号处理与分析,从而缩减开发时间和成本。LabVIEW提供了早期的编译反馈以及高亮化显示的关键路径,可以更早地对FPGA资源使用进行评估,更好地对时序问题进行调试,从而简化了FPGA编程过程。LabVIEW 2009同时也提供了用于嵌入式传感器通信的FPGA IP、高吞吐量数学函数,并且改进了用于将HDL代码导入到LabVIEW FPGA中的 CLIP (Component-Level IP)接口。

   利用多核和虚拟化技术提升并行编程性能

  虚拟化技术(Virtualization) 使得在同一个多核处理器上同时运行不同操作系统成为可能,从而帮助工程师构建更高效的系统。新版NI 实时管理程序软件 (NI Real-Time Hypervisor)结合了LabVIEW实时模块和通用的操作系统功能,可以有效降低整个系统的成本和尺寸。利用该软件,工程师和科学家们可以在相同的控制器上同时运行Windows XP和LabVIEW 实时系统,在两个操作系统中调度分配处理器核,来更高效地利用系统资源。NI实时管理程序可以工作在NI PXI双核或者四核控制器以及NI工业控制器等硬件上。

    全面兼容MathWorks MATLAB

   LabVIEW 8.20提供了一个开放式的设计平台,可以与MathWorks MATLAB软件全面兼容,该平台包含多种设计工具并使用了功能强大的、自定义的测量性能来简化产品开发。
 
   如今,系统的设计变得越来越复杂,设计人员不得不在他们的产品中集成越来越多的功能,这就要求在同一个项目中使用不同领域的设计和仿真工具。通过使用MathScript,工程师可以集成他们现有的、在MATLAB软件中创建的m-file脚本,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。通过结合交互式面板GUI、LabVIEW中到实际I/O的连接,以及通过传统基于文本的数学语言(例如m-file)设计的算法,工程师可以更加快速地进行设计、原型验证,直至完成他们的设计。

   此外,工程师还可以使用新型的LabVIEW FPGA向导来创建自定义数据获取设备,或者运用用于设计和执行控制模拟模型的LabVIEW模拟模块,从Dynasim和Plexim GmbH来集成第三方设备模型。



  
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