NATIONAL INSTRUMENTS Mòdul d'instrumentació personalitzada FlexRIO

Informació del producte

El NI-5731 és un producte d'instrumentació personalitzada FlexRIO ofert per National Instruments. És una solució versàtil que permet dissenyar instruments personalitzats sense la necessitat d'un extens treball de disseny personalitzat. La instrumentació personalitzada FlexRIO ofereix dues arquitectures diferents per atendre diverses aplicacions de destinació. Proporciona flexibilitat i escalabilitat per a les necessitats de prova i mesura.

Aplicacions objectiu:
La instrumentació personalitzada FlexRIO està dissenyada per utilitzar-se en una varietat d'aplicacions, com ara la interfície digital, la comunicació amb convertidors i la comunicació de dades mitjançant interfícies sèrie d'alta velocitat.

Les dues arquitectures FlexRIO:
La instrumentació personalitzada FlexRIO ofereix dues arquitectures:

1. FlexRIO amb E/S integrada: apte per a convertidors tradicionals amb interfícies d'un sol extrem o LVDS per a la comunicació de dades.
2. FlexRIO amb E/S modular: dissenyat per connectar-se amb els darrers convertidors d'alta velocitat del sector basats en interfícies sèrie d'alta velocitat que executen protocols com JESD204B.

Clau Advantages de FlexRIO:

• Solucions personalitzades sense disseny personalitzat
• Flexibilitat i escalabilitat
• Suport per a interfícies sèrie d'alta velocitat
• Integració amb FPGA Xilinx Ultra Scale
• Connectivitat PCI Express Gen 3 x8
• Capacitats de sincronització

Flex RIO amb E/S integrada:
Opcions del portador FPGA:

FPGA	Factor de forma	LUT/FFs	DSP48s	BRAM (Mb)	DRAM (GB)	E/S auxiliar PCIe
Xilinx Kintex Ultra Scale KU035	PXIe	406,256	1700	19	0	Gen 3 x8 8 GPIO
Xilinx Kintex Ultra Scale KU035	PCIe	406,256	1700	19	4	Gen 3 x8 8 GPIO
Xilinx Kintex Ultra Scale KU040	PXIe	484,800	1920	21.1	4	Gen 3 x8 8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex Ultra Scale KU040	PCIe	484,800	1920	21.1	4	Gen 3 x8 8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex UltraScale KU060	PXIe	663,360	2760	38	4	Gen 3 x8 8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex Ultra Scale KU060	PCIe	663,360	2760	38	4	Gen 3 x8 8 GPIO, 4 HSS

Instruccions d'ús del producte

Per utilitzar la instrumentació personalitzada FlexRIO, seguiu aquests passos:

1. Seleccioneu l'arquitectura FlexRIO adequada segons els requisits de l'aplicació. Trieu entre FlexRIO amb E/S integrada o FlexRIO amb E/S modular.
2. Si utilitzeu FlexRIO amb E/S integrada, trieu l'opció de suport FPGA que millor s'adapti a les vostres necessitats en funció del nombre de recursos FPGA necessaris.
3. Assegureu-vos la connectivitat adequada utilitzant la connectivitat PCI Express Gen 3 x8 proporcionada.
4. Si cal sincronitzar la vostra aplicació, consulteu la documentació per obtenir directrius sobre la sincronització de diversos mòduls en un sistema.

Per obtenir més ajuda o qualsevol pregunta, poseu-vos en contacte amb el fabricant del producte.

SERVEIS INTEGRALS
* INSTRUMENTS Oferim serveis competitius de reparació i calibratge, així com documentació de fàcil accés i recursos que es poden descarregar gratuïtament.

VEN EL TEU EXCEDENT
Comprem peces noves, usades, fora de servei i excedents de cada sèrie NI. Trobem la millor solució per a les vostres necessitats individuals.

• Venda per efectiu MM.
• Obteniu crèdit
• Rebeu un acord de permuta

NI MATERIAL OBSOLET EN ESTOC I LEST PER ENVIAR
Disposem de maquinari NI nou, nou excedent, reformat i reacondicionat.

Reduint la bretxa entre el fabricant i el vostre sistema de prova heretat.
1-800-915-6216
www.apexwaves.com
sales@apexwaves.com
Totes les marques comercials, marques i noms de marques són propietat dels seus respectius propietaris.
Sol·licita un pressupost Clica aquí: NI-5731

Instrumentació personalitzada FlexRIO

• Programari: Inclou example programes per programar FPGA amb LabVIEW, API d'amfitrió per a LabVIEW i C/C++, enviament específic del mòdul d'E/S, examples, i ajuda detallada files
• LaboratoriVIEW- FPGA programables Xilinx Kintex UltraScale, Kintex-7 i Virtex-5 amb fins a 4 GB de DRAM a bord
• E/S analògica fins a 6.4 GS/s, E/S digital fins a 1 Gbps, E/S RF fins a 4.4 GHz
• E/S personalitzada amb kit de desenvolupament de mòduls FlexRIO (MDK)
• Transmissió de dades de fins a 7 GB/s i sincronització de diversos mòduls amb NI-TClk
• PXI, PCIe i factors de forma autònoms disponibles

Solucions personalitzades sense disseny personalitzat
La línia de productes FlexRIO va ser dissenyada per a enginyers i científics que necessiten la flexibilitat del maquinari personalitzat sense el cost del disseny personalitzat. Amb grans FPGA programables per l'usuari i E/S analògica, digital i RF d'alta velocitat, FlexRIO ofereix un instrument totalment reconfigurable que podeu programar gràficament amb Lab.VIEW o amb VHDL/Verilog.
Els productes FlexRIO estan disponibles en dues arquitectures. La primera arquitectura incorpora mòduls d'E/S modulars que s'uneixen a la part frontal d'un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO i es comuniquen mitjançant una interfície digital paral·lela, i la segona utilitza convertidors sèrie d'alta velocitat i inclou la tecnologia d'E/S integrada i Xilinx UltraScale FPGA en un únic dispositiu.

Aplicacions objectiu

• Instrumentació científica i mèdica
• RADAR/LIDAR
• Intel·ligència de senyals
• Comunicacions
• Imatge mèdica
• Monitorització/control de l'accelerador
• Protocol de comunicació/emulació

Les dues arquitectures FlexRIO

Un avantatge clautagLa línia de productes FlexRIO és que podeu utilitzar les últimes tecnologies de convertidors d'alta velocitat abans que estiguin àmpliament disponibles en instruments comercials comercials (COTS) tradicionals. Això és especialment valuós en aplicacions que continuen impulsant els requisits per a samptaxa de lletres, amplada de banda, resolució i recompte de canals.
L'arquitectura FlexRIO original es basa en mòduls adaptadors FlexRIO modulars que es comuniquen amb mòduls PXI FPGA per FlexRIO a través d'una interfície digital àmplia i paral·lela capaç de comunicar-se LVDS fins a 1 Gbps en fins a 66 parells diferencials.

Figura 1. FlexRIO amb E/S modular consta d'un mòdul adaptador FlexRIO per a E/S analògica, RF o digital i un mòdul PXI FPGA per FlexRIO amb LabVIEW-FPGA programables Virtex-5 o Kintex-7.
Tot i que aquesta arquitectura és molt adequada per a la interfície digital i la comunicació amb convertidors a través de LVDS, la tecnologia del convertidor està evolucionant per incorporar nous estàndards. Més concretament, els fabricants de convertidors s'estan avançant cap a interfícies sèrie d'alta velocitat per a les seves peces de més alt rendiment per superar els problemes comuns associats als busos paral·lels, inclòs el compliment de la temporització estàtica a velocitats de rellotge més altes.

Figura 2. L'arquitectura FlexRIO original era molt adequada per als convertidors tradicionals amb interfícies d'un sol extrem o LVDS per a la comunicació de dades. La nova arquitectura FlexRIO es va dissenyar per connectar-se amb els últims convertidors d'alta velocitat de la indústria basats en interfícies sèrie d'alta velocitat que executen protocols com JESD204B.
Per complir aquests requisits, es va crear una segona arquitectura FlexRIO basada en FPGA Xilinx UltraScale i E/S integrada per donar suport als convertidors que utilitzen l'estàndard JESD204B per a la comunicació de dades.

Figura 3. Els nous productes FlexRIO sèrie d'alta velocitat estan formats per un mòdul d'E/S entresòl aparellat a un portador FPGA Xilinx UltraScale.

FlexRIO amb E/S integrada

Aquests mòduls FlexRIO consten de dues parts integrades: un mòdul d'E/S entresòl que conté convertidors analògic a digital (ADC) d'alt rendiment, convertidors digital a analògic (DAC) o connectivitat sèrie d'alta velocitat i un FPGA. portadora per al processament del senyal definit per l'usuari. El mòdul d'E/S entresòl i el portador FPGA es comuniquen mitjançant un connector d'alta densitat que admet vuit transceptors multigigabit Xilinx GTH, una interfície GPIO dedicada per a la configuració del mòdul d'E/S i diversos pins per encaminar rellotges i disparadors.
Els productes basats en aquesta arquitectura s'identifiquen mitjançant un número de model corresponent al mòdul d'E/S entresòl, i els usuaris poden triar el portador FPGA que millor s'adapti als seus requisits. Per example, el PXIe-5764 és un digitalitzador FlexRIO de 16 bits que sampels quatre canals simultàniament a 1 GS/s. Podeu emparellar el PXIe-5764 amb una de les tres opcions de suport FPGA que es detallen a la Taula 1. El PXIe-5763 és un altre digitalitzador FlexRIO de 16 bits queampels quatre canals simultàniament a 500 MS/s, i les opcions del portador FPGA són les mateixes.

Opcions del portador FPGA
Taula 1. Quan escolliu un mòdul FlexRIO amb E/S integrada, podeu triar fins a tres FPGA diferents, depenent del nombre de recursos FPGA que necessiteu.

FPGA	Factor de forma	LUT/FFs	DSP48s	BRAM (Mb)	DRAM (GB)	PCIe	E/S auxiliar
Xilinx Kintex UltraScale KU035	PXIe	406,256	1700	19	0	Gen 3 x8	8 GPIO
Xilinx Kintex UltraScale KU035	PCIe	406,256	1700	19	4	Gen 3 x8	8 GPIO
Xilinx Kintex UltraScale KU040	PXIe	484,800	1920	21.1	4	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex UltraScale KU040	PCIe	484,800	1920	21.1	4	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex UltraScale KU060	PXIe	663,360	2760	38	4	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS
Xilinx Kintex UltraScale KU060	PCIe	663,360	2760	38	4	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS

E/S auxiliar
Els tres portadors disposen d'E/S digital auxiliar del panell frontal a través d'un connector d'E/S Nano-Pitch de Molex per activar o interfície digital. A les FPGA més grans, quatre transceptors multigigabit GTH addicionals, cadascun capaç de transmetre dades de fins a 16 Gbps, s'encaminen al connector d'E/S Nano-Pitch. Aquests transceptors es poden utilitzar per a la comunicació d'amplada de banda alta amb altres dispositius mitjançant protocols sèrie d'alta velocitat com Xilinx Aurora, 10 Gigabit Ethernet UDP, 40 Gigabit Ethernet UDP o port de dades del panell frontal sèrie.
(SFPDP).

Connectivitat PCI Express Gen 3 x8
Els nous mòduls FlexRIO estan equipats amb connectivitat PCI Express Gen 3 x8, cosa que els fa capaços de transmetre fins a 7 GB/s mitjançant DMA a/des de la memòria de la CPU, o amb la tecnologia de transmissió peer-to-peer de NI, podeu transmetre dades entre dos mòduls en un xassís sense passar dades a través de la memòria host. Obteniu més informació sobre la tecnologia peer-to-peer.
Sincronització
Sincronitzar diversos mòduls en un sistema és sovint la part més difícil de dissenyar solucions d'alt nombre de canals. Molts venedors de COTS tenen solucions per a la sincronització que no s'escalen i, amb dissenys personalitzats, es pot necessitar una gran experiència per complir els requisits comuns d'alineació de fases repetible a través dels canals. Els mòduls PXI FlexRIO s'aprofitentage de les capacitats inherents de cronometratge i sincronització de la plataforma PXI, accedint directament als rellotges i activant rutes compartides amb altres instruments. PXI us permet sincronitzar tot un xassís ple de dispositius FlexRIO amb subsample timing jitter entre sampfitxers de diferents mòduls. Això s'aconsegueix compartint rellotges de referència al pla posterior i una tecnologia patentada de NI anomenada NI-TClk, que orquestra la sincronització per garantir que tots els mòduls estiguin alineats amb el mateix disparador d'inici. Obteniu més informació sobre la tecnologia NI-TClk.

Controlador de streaming
Els mòduls FlexRIO amb E/S integrada són compatibles amb el controlador de transmissió FlexRIO, que va ser dissenyat per suportar la funcionalitat bàsica del digitalitzador i del generador de formes d'ona arbitràries sense requerir programació FPGA. El controlador admet l'adquisició/generació finita o contínua en qualsevol producte FlexRIO sèrie d'alta velocitat amb E/S analògica i està pensat com un punt de partida d'alt nivell abans de la personalització posterior a l'FPGA. A més de la funcionalitat de transmissió bàsica, podeu utilitzar el controlador per a la configuració de la part frontal analògica del mòdul d'E/S, el rellotge i fins i tot les lectures/escriptures directes del registre als ADC o DAC.

Mòduls de coprocessador FlexRIO
Els mòduls de coprocessador FlexRIO afegeixen capacitat de processament de senyal als sistemes existents i són capaços de transmetre una gran amplada de banda a través del pla posterior o a través de quatre ports sèrie d'alta velocitat al tauler frontal. Quan es combinen amb un altre instrument PXI com el transceptor de senyal vectorial PXIe-5840, els mòduls coprocessador FlexRIO proporcionen els recursos FPGA necessaris per executar algorismes complexos en temps real.
Taula 2. Hi ha tres mòduls de coprocessador UltraScale dedicats disponibles per a aplicacions que requereixen capacitat DSP addicional.

Model	FPGA	PCIe	E/S auxiliar
PXIe-7911	Kintex UltraScale KU035	Gen 3 x8	Cap
PXIe-79121	Kintex UltraScale KU040	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS
PXIe-79151	Kintex UltraScale KU060	Gen 3 x8	8 GPIO, 4 HSS

Mòduls transceptor FlexRIO
Els mòduls transceptor FlexRIO inclouen ADC i DAC d'alt rendiment amb front-ends analògics lleugers dissenyats per maximitzar l'amplada de banda i el rang dinàmic.

Model	Canals	Sampli Rate	Resolució	Acoblament	Ample de banda AI	AO Ample de banda	Opcions FPGA
PXIe-57851	2 AI 2 AO	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	AC	6 GHz	2.85 GHz	KU035, KU040, KU060
PCIe-5785	2 AI 2 AO	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	AC	6 GHz	2.85 GHz	KU035, KU040, KU060

Mòduls digitalitzadors FlexRIO
Els mòduls digitalitzadors FlexRIO inclouen ADC d'alt rendiment amb front-ends analògics lleugers dissenyats per maximitzar l'amplada de banda i el rang dinàmic. Tots els mòduls digitalitzadors també inclouen un connector d'E/S auxiliar amb vuit GPIO per activar o interfície digital i l'opció per a comunicació sèrie d'alta velocitat.

Model	Canals	Sampli Rate	Resolució	Acoblament	Ample de banda	Opcions FPGA
PXIe-57631	4	500 MS/s	16 bits	AC o DC	227 MHz	KU035, KU040, KU060
PCIe-5763	4	500 MS/s	16 bits	AC o DC	227 MHz	KU035, KU040, KU060
PXIe-57641	4	1 GS/s	16 bits	AC o DC	400 MHz	KU035, KU040, KU060
PCIe-5764	4	1 GS/s	16 bits	AC o DC	400 MHz	KU035, KU040, KU060
PXIe-5774	2	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	DC	1.6 GHz o 3 GHz	KU040, KU060
PCIe-5774	2	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	DC	1.6 GHz o 3 GHz	KU035, KU060
PXIe-5775	2	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	AC	6 GHz	KU035, KU040, KU060
PCIe-5775	2	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	AC	6 GHz	KU035, KU040, KU060

Mòduls generadors de senyal FlexRIO
Els mòduls generadors de senyal FlexRIO inclouen DAC d'alt rendiment amb front-ends analògics lleugers dissenyats per maximitzar l'amplada de banda i el rang dinàmic.

Model	Canals	Sampli Rate	Resolució	Acoblament	Ample de banda	Connectivitat	Opcions FPGA
PXIe-57451	2	6.4 GS/s – 1 Ch 3.2 GS/s/canal – 2 canals	12 bits	AC	2.9 GHz	SMA	KU035, KU040, KU060

Requereix l'ús d'un xassís amb una capacitat de refrigeració de ranura ≥ 58 W, com ara el PXIe-1095

FlexRIO amb E/S modular

Aquests productes FlexRIO es compon de dues parts: una E/S modular i d'alt rendiment anomenada Mòdul adaptador FlexRIO i un potent Mòdul FlexRIO FPGA. En conjunt, aquestes parts formen un instrument totalment reconfigurable que es pot programar gràficament amb LabVIEW o amb Verilog/VHDL. Els mòduls FlexRIO FPGA també es poden utilitzar amb la transmissió d'igual a igual de NI per afegir la capacitat de processament de senyal digital (DSP) en línia a un instrument tradicional.

Figura 4: Els mòduls adaptadors es poden utilitzar amb un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO o amb un controlador per a FlexRIO.

Mòduls PXI FPGA per FlexRIO
La cartera de mòduls FlexRIO FPGA de NI es destaca pel PXIe-7976R i el controlador NI 7935R per a FlexRIO, que inclouen grans FPGA Xilinx Kintex-7 410T centrats en DSP i 2 GB de DRAM a bord. Amb tots els avantatges de la plataforma PXI, els mòduls PXI FPGA per FlexRIO són ​​ideals per a sistemes que requereixen transmissió de dades d'alt rendiment, sincronització, processament i alta densitat de canals. Per a aplicacions que requereixen una mida, pes i potència reduïts per al desplegament, el controlador per a FlexRIO utilitza la mateixa E/S modular i FPGA en un paquet autònom amb connectivitat sèrie d'alta velocitat i un processador ARM de doble nucli integrat amb NI Linux Temps real.
Taula 3. NI ofereix mòduls FPGA per FlexRIO amb una varietat de FPGA i factors de forma diferents.

Model	FPGA	Talls FPGA	FPGA DSP Slices	FPGA Bloc de memòria RAM (Kbits)	A bord de memòria	Rendiment de transmissió	Factor de forma
PXIe-7976R	Kintex-7 K410T	63,550	1,540	28,620	2 GB	3.2 GB/s	PXI Express
PXIe-7975R	Kintex-7 K410T	63,550	1,540	28,620	2 GB	1.7 GB/s	PXI Express
PXIe-7972R	Kintex-7 K325T	50,950	840	16,020	2 GB	1.7 GB/s	PXI Express
PXIe-7971R	Kintex-7 K325T	50,950	840	16,020	0 GB	1.7 GB/s	PXI Express
NI 7935R	Kintex-7 K410T	63,550	1,540	28,620	2 GB	2.4 GB/s (SFP+)	Autònom
NI 7932R	Kintex-7 K325T	50,950	840	16,020	2 GB	2.4 GB/s (SFP+)	Autònom
NI 7931R	Kintex-7 K325T	50,950	840	16,020	2 GB	25 MB/s (GbE)	Autònom
PXIe-7966R	Virtex-5 SX95T	14,720	640	8,784	512 MB	800 MB/s	PXI Express
PXIe-7962R	Virtex-5 SX50T	8,160	288	4,752	512 MB	800 MB/s	PXI Express
PXIe-7961R	Virtex-5 SX50T	8,160	288	4,752	0 MB	800 MB/s	PXI Express
PXI-7954R	Virtex-5 LX110	17,280	64	4,608	128 MB	800 MB/s	PXI
PXI-7953R	Virtex-5 LX85	12,960	48	3,456	128 MB	130 MB/s	PXI
PXI-7952R	Virtex-5 LX50	7,200	48	1,728	128 MB	130 MB/s	PXI
PXI-7951R	Virtex-5 LX30	4,800	32	1,152	0 MB	130 MB/s	PXI

Mòduls adaptadors de digitalitzador per FlexRIO
Els mòduls adaptadors de digitalitzadors per a FlexRIO es poden utilitzar amb un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO o el controlador per a FlexRIO per crear un instrument d'alt rendiment amb microprogramari personalitzable. Amb sampvelocitats de ling des de 40 MS/s fins a 3 GS/s i fins a 32 canals, aquests mòduls cobreixen una àmplia gamma de requisits tant per a aplicacions de domini de temps com de freqüència. Els mòduls adaptadors de digitalitzadors també proporcionen capacitat d'E/S digital per a la interfície amb maquinari extern.
Taula 4. NI ofereix mòduls adaptadors de digitalitzador per a FlexRIO amb fins a 3 GS/s, fins a 32 canals i fins a 2 GHz d'ample de banda.

Model	Resolució (bits)	Canals	S màximampli Rate	Ample de banda màxim	Acoblament	Interval d'entrada a escala completa	Connectivitat
NI 5731	12	2	40 MS/s	120 MHz	ACDC	2 Vpp	BNC
NI 5732	14	2	80 MS/s	110 MHz	ACDC	2 Vpp	BNC
NI 5733	16	2	120 MS/s	117 MHz	ACDC	2 Vpp	BNC
NI 5734	16	4	120 MS/s	117 MHz	ACDC	2 Vpp	BNC
NI 5751(B)	14	16	50 MS/s	26 MHz	DC	2 Vpp	VHDCI
NI 5752(B)	12	32	50 MS/s	14 MHz	AC	2 Vpp	VHDCI
NI 5753	16	16	120 MS/s	176 MHz	AC o DC	1.8 Vpp	MCX
NI 5761	14	4	250 MS/s	500 MHz	AC o DC	2 Vpp	SMA
NI 5762	16	2	250 MS/s	250 MHz	AC	2 Vpp	SMA
NI 5771	8	2	3 GS/s	900 MHz	DC	1.3 Vpp	SMA
NI 5772	12	2	1.6 GS/s	2.2 GHz	AC o DC	2 Vpp	SMA

Mòduls adaptadors del generador de senyal per FlexRIO
Els mòduls adaptadors del generador de senyal per a FlexRIO inclouen sortida analògica d'alta o baixa velocitat i es poden emparellar amb un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO o el controlador per a FlexRIO per a la generació de senyal personalitzada. Tant si necessiteu generar formes d'ona de forma dinàmica a l'FPGA o transmetre-les a través del pla posterior PXI, aquests mòduls adaptadors són molt adequats per a aplicacions en comunicacions, proves de maquinari en bucle (HIL) i instrumentació científica.

Taula 5. NI ofereix mòduls adaptadors del generador de senyal per a FlexRIO tant per al control de baixa velocitat com per a la generació d'alta velocitat.

Model	Resolució (bits)	Canals	S màximampli Rate	Ample de banda màxim	Acoblament	Interval de sortida a escala completa	Senyalització	Connectivitat
NI 5741	16	16	1 MS/s	500 kHz	DC	5 Vpp	D'un sol extrem	VHDCI
NI 5742	16	32	1 MS/s	500 kHz	DC	5 Vpp	D'un sol extrem	VHDCI
A 1120	14	1	2 GS/s	550 MHz	DC	4 Vpp	Diferencial	SMA
A 1212	14	2	1.25 GS/s	400 MHz	DC	4 Vpp	Diferencial	SMA

Mòduls adaptadors digitals per FlexRIO
Els mòduls adaptadors d'E/S digitals per a FlexRIO ofereixen fins a 54 canals d'E/S digitals configurables que poden interactuar amb senyals d'un sol extrem, diferencials i sèrie a una varietat de vol.tage nivells. Quan es combina amb un FPGA gran i programable per l'usuari, podeu utilitzar aquests mòduls per resoldre una varietat de reptes, des de la comunicació d'alta velocitat amb un dispositiu en prova fins a l'emulació de protocols personalitzats en temps real.
Taula 6. NI ofereix mòduls adaptadors per a interfícies digitals d'alta velocitat tant per interfícies d'un sol extrem com per a interfícies diferencials.

Model	Canals	Tipus de senyalització	Velocitat màxima de dades	Voltage Nivells (V)
NI 6581(B)	54	únic (SE)	100 Mbps	1.8, 2.5, 3.3 o referència externa
NI 6583	32 SE, 16 LVDS	SE i LVDS o mLVDS	300 Mbps	1.2 a 3.3 V SE, LVDS
NI 6584	16	RS-485/422 Full/Semidúplex	16 Mbps	5 V
NI 6585(B)	32	LVDS	200 Mbps	LVDS
NI 6587	20	LVDS	1 Gbps	LVDS
NI 6589	20	LVDS	1 Gbps	LVDS

Mòduls adaptadors de transceptor per FlexRIO
Els mòduls adaptadors de transceptor per FlexRIO inclouen múltiples entrades, sortides i línies d'E/S digitals per a aplicacions que requereixen l'adquisició i la generació de senyals FI o banda base amb processament en línia en temps real. ExampLes aplicacions inclouen modulació i demodulació de RF, emulació de canals, intel·ligència de senyals, anàlisi d'espectre en temps real i ràdio definida per programari (SDR). Els mòduls adaptadors de transceptor també proporcionen capacitat d'E/S digital per a la interfície amb maquinari extern.

Taula 7. Els mòduls adaptadors de transceptor són ideals per a aplicacions que requereixen adquisició i generació d'alta velocitat en el mateix instrument. Els mòduls adaptadors de transceptor estan disponibles tant en configuracions unilaterals com diferencials, amb entrada analògica de fins a 250 MS/s i sortida analògica 1 GS/s.

Model	Canals	Resolució d'entrada analògica (bits)	Entrada analògica màxima Sampli Rate	Resolució de sortida analògica (bits)	Sortida analògica màxima Sampli Rate	Ample de banda del transceptor	Voltage Rang	Acoblament	Senyalització
NI 5781	2 AI, 2 AO	14	100 MS/s	16	100 MS/s	40 MHz	2 Vpp	DC	Diferencial
NI 5782	2 AI, 2 AO	14	250 MS/s	16	1 GS/s	100 MHz	2 Vpp	Corrent continu o corrent alterna	D'un sol extrem
NI 5783	4 AI, 4 AO	16	100 MS/s	16	400 MS/s	40 MHz	1 Vpp	DC	D'un sol extrem

Mòduls adaptadors de RF per FlexRIO
Els mòduls adaptadors de RF per FlexRIO inclouen una cobertura de freqüència de 200 MHz a 4.4 GHz, amb una amplada de banda instantània de fins a 200 MHz. Quan es combina amb un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO o el controlador per a FlexRIO, podeu programar l'FPGA mitjançant LabVIEW per implementar processament de senyal personalitzat, incloent modulació i demodulació, emulació de canals, anàlisi espectral i fins i tot control de bucle tancat. Tots aquests mòduls es basen en una arquitectura de conversió directa i compten amb un oscil·lador local integrat que es pot compartir amb mòduls adjacents per a la sincronització. Els mòduls adaptadors de RF també ofereixen capacitat d'E/S digital per connectar-se amb maquinari extern.
Taula 8. Els mòduls adaptadors de RF per a FlexRIO estan disponibles com a transceptor, receptor o transmissor, que cobreixen des de 200 MHz fins a 4.4 GHz.

Model	Recompte de canals	Interval de freqüència	Ample de banda
NI 5791	1 Rx i 1 Tx	200 MHz - 4.4 GHz	100 MHz
NI 5792	1 Rx	200 MHz - 4.4 GHz	200 MHz
NI 5793	1 Tx	200 MHz - 4.4 GHz	200 MHz

Mòdul adaptador d'enllaç de càmera per a FlexRIO
El mòdul adaptador Camera Link per a FlexRIO admet l'adquisició d'imatges de configuració bàsica, mitjana i completa de 80 bits, 10 tocs des de càmeres estàndard Camera Link 1.2. Podeu emparellar el mòdul adaptador d'enllaç de càmera per a FlexRIO amb un mòdul PXI FPGA per a FlexRIO per a aplicacions que requereixen processament a nivell de bits i una latència del sistema molt baixa. Amb el mòdul adaptador d'enllaç de càmera per a FlexRIO, podeu utilitzar l'FPGA per processar imatges de la càmera en línia abans d'enviar-les a la CPU, permetent arquitectures de preprocessament més avançades.
Taula 9. El mòdul adaptador Camera Link NI 1483 per a FlexRIO es va dissenyar per oferir capacitats de processament FPGA a una varietat de càmeres Camera Link.

Model	Configuracions suportades	Connector	Freqüència de rellotge de píxels compatible	E/S auxiliar
NI 1483	Base, Mitjà, Enllaç de càmera completa	2 x SDR de 26 pins	20 a 85 MHz	4 x TTL, 2 x entrades digitals aïllades, 1 x codificador de quadratura

Kit de desenvolupament de mòduls FlexRIO
Amb el kit de desenvolupament de mòduls adaptadors FlexRIO (MDK), podeu crear el vostre propi mòdul d'E/S FlexRIO que s'adapti a la vostra aplicació. Aquest procés requereix experiència en disseny elèctric, mecànic, analògic, digital, microprogramari i programari. Obteniu més informació sobre el kit de desenvolupament de mòduls adaptadors NI FlexRIO.

Clau Advantages de FlexRIO

Processar senyals en temps real
A mesura que avancen les tecnologies de conversió, les taxes de dades continuen augmentant, fent pressió sobre la infraestructura de transmissió, els elements de processament i els dispositius d'emmagatzematge per mantenir-se al dia. Tot i que les CPU són generalment accessibles i fàcils de programar, no són fiables per al processament continu del senyal en temps real, especialment a velocitats de dades més altes. L'addició d'una FPGA entre l'E/S i la CPU ofereix l'oportunitat de processar les dades a mesura que s'adquireixen/generen de manera punt per punt, reduint molt la càrrega de la resta del sistema.
Taula 10. Exampaplicacions i algorismes que poden beneficiar-se del processament en temps real basat en FPGA amb E/S d'alt rendiment.

Cas d'ús	Exampels algorismes
Processament de senyal en línia	Filtrat, llindar, detecció de pics, mitjana, FFT, equalització, supressió de zero, delmament fraccionat, interpolació, correlació, mesures de pols
Activació personalitzada	AND/OR lògic, màscara de forma d'ona, màscara de freqüència, nivell de potència del canal, basat en protocols
Adquisició/Generació de RF	Conversió digital ascendent/descens (DDC/DUC), modulació i demodulació, muntatge de paquets, emulació de canals, canalització, predistorsió digital, compressió de polsos, formació de feix
Control	PID, PLL digitals, afirmació, vigilància/resposta de condicions d'emergència, prova de maquinari en el bucle, simulació
Interfície digital	Emulació de protocols personalitzats, anàlisi d'ordres, seqüenciació de proves

Figura 5. Referència de l'analitzador d'espectre en temps real de NI Example processa 3.2 GB/s de dades contínuament a l'FPGA, calculant més de 2 milions de FFT per segon.

Programar FPGA amb LabVIEW
El LaboratoriVIEW El mòdul FPGA és un complement a LabVIEW que amplia la programació gràfica al maquinari FPGA i proporciona un entorn únic per a la captura d'algoritmes, simulació, depuració i compilació de dissenys FPGA. Els mètodes tradicionals de programació de FPGA requereixen un coneixement íntim del disseny de maquinari i anys d'experiència treballant amb llenguatges de descripció de maquinari de baix nivell. Tant si veniu d'aquest entorn com si no heu programat mai un FPGA, LabVIEW ofereix millores substancials de productivitat que us permeten centrar-vos en els vostres algorismes, no en la complexa cola que uneix el vostre disseny. Per obtenir més informació sobre la programació d'FPGA amb LabVIEW, vegeu LabVIEW Mòdul FPGA.

Figura 6. Programa com penses. LaboratoriVIEW FPGA proporciona un enfocament de programació gràfica que simplifica la tasca d'interfície amb E/S i processar dades, millorant considerablement la productivitat del disseny i reduint el temps de llançament al mercat.

Programar FPGA amb Vivado
Els enginyers digitals experimentats poden utilitzar la funció Xilinx Vivado Project Export inclosa amb LabVIEW FPGA 2017 per desenvolupar, simular i compilar per a maquinari FlexRIO amb Xilinx Vivado. Podeu exportar tot el maquinari necessari files per a un disseny FlexRIO a un projecte Vivado que està preconfigurat per al vostre objectiu de desplegament específic. Qualsevol laboratoriVIEW IP de processament de senyal utilitzada al laboratoriVIEW el disseny s'inclourà a l'exportació; tanmateix, tota la IP NI està xifrada. Podeu utilitzar Xilinx Vivado Project Export a tots els dispositius sèrie FlexRIO i d'alta velocitat amb Kintex-7 o FPGA més nous.

Figura 7. Per als enginyers digitals experimentats, la funció d'exportació del projecte Vivado permet exportar tot el disseny de maquinari necessari files a un projecte Vivado per al desenvolupament, la simulació i la compilació.

Àmplies biblioteques de FPGA IP
LaboratoriVIEWL'extensa col·lecció de FPGA IP us permet trobar una solució més ràpidament, tant si voleu implementar un algorisme completament nou com si només necessiteu realitzar tasques habituals en temps real. LaboratoriVIEW FPGA inclou desenes de funcions altament optimitzades dissenyades per utilitzar-les amb E/S d'alta velocitat i si no trobeu el que busqueu al laboratoriVIEW, IP també està disponible a través de la comunitat en línia, NI Alliance Partners i Xilinx. La taula següent destaca només algunes de les funcions proporcionades per NI que s'utilitzen habitualment a les aplicacions FlexRIO.
Taula 11. Una llista de LabVIEW FPGA IP més utilitzat amb els mòduls FPGA FlexRIO.

LaboratoriVIEW IP FPGA per a FlexRIO
10 Gigabit Ethernet UDP	Detecció de vora	Visualització de la persistència
PLL trifàsic	Igualació	Canalitzador PFT
Acumulador	Exponencial	PID
PLL totalment digital	FFT	Transformació de freqüència de canonada (PFT)
Mesures d'àrea	Filtrat	Conversió polar a X/Y
Descodificació Bayer	Compilador FIR	Activador del nivell de potència
Morfologia binària	Disseny de filtre de punt fix	Servo de potència
Detecció d'objectes binaris	Interpolador fraccionari	Espectre de potència
Retard de BRAM	Res fraccionadaampler	Filtre programable
BRAM FIFO	Mesures en el domini de la freqüència	Mesures de pols
Paquetitzador BRAM	Disparador de màscara de freqüència	Recíproc
Filtre Butterworth	Canvi de freqüència	RFFE
Càlcul del centreide	Delimador de mitja banda	Detecció de front ascendent/descens
Emulació de canals	Encaixada de mans	RS-232
Potència del canal	Seqüenciador de proves de maquinari	Finestra escalada
Compilador CIC	I2C	Correcció d'ombrejats
Extracció de color	Operadors d'imatge	Sin & Cos
Conversió d'espais de color	La imatge es transforma	Espectrograma
Multiplicació complexa	Seqüenciador d'instruccions	SPI
Detecció de cantonades	Correcció del deteriorament del coeficient intel·lectual	Arrel quadrada
Comptadors	Detecció de línies	Controlador de streaming
Pestillo D	Interpolació lineal	Transmissió d'IDL
Retard	Bloqueig ampfiltre lificador	Pestillo sincrònic
Guany digital	Registre	Activar IDL
Predistorsió digital	Multiplicació matricial	Retard de la unitat
Filtre de processament de pols digital	Transposició de matrius	Embalatge de dades VITA-49
Retard discret	Mitjana, Var, desviació estàndard	Generació de formes d'ona
Integrador normalitzat discret	Memòria IDL	Activador de coincidència de forma d'ona
Dividiu	Mitjana mòbil	Matemàtiques de formes d'ona
Producte de punts	Canal N DDC	Conversió X/Y a polar
DPO	Registre natural	Xilinx Aurora
DRAM FIFO IDL	Generació de soroll	Pas per zero
paquetitzador de DRAM	Plaça normalitzada	Retenció d'ordre zero
Node DSP48	Filtre d'osca	Retard de la transformació Z
Compilador DUC/DDC

Figura 8. Només un dels palets de FPGA IP inclosos amb LabVIEW FPGA.

Experiència amb el programari FlexRIO

FlexRIO Examples
El controlador FlexRIO inclou desenes de LabVIEW exampfitxers per connectar ràpidament amb E/S i aprendre conceptes de programació FPGA. Cada exampel consta de dues parts: LabVIEW codi que s'executa al mòdul FlexRIO FPGA i codi que s'executa a la CPU que es comunica amb l'FPGA. Aquests examples serveixen com a base per a una personalització addicional i són un gran punt de partida per a noves aplicacions.

Figura 9. L'enviament exampEls fitxers inclosos amb el controlador FlexRIO són ​​el millor lloc per començar a programar els mòduls FPGA FlexRIO.
A més de l'exampinclosos amb el controlador FlexRIO, National Instruments ha publicat una sèrie de referències d'aplicacions, pampfitxers que estan disponibles a través de la comunitat en línia o mitjançant VI Package Manager.

Biblioteques de disseny d'instruments
El FlexRIO exampEls fitxers descrits anteriorment es construeixen sobre biblioteques comunes anomenades Instrument Design Libraries (IDL). Els IDL són blocs bàsics per a les tasques habituals que potser voldreu realitzar a l'FPGA i us estalvien un temps valuós durant el desenvolupament. Alguns dels IDL més valuosos són el Streaming IDL que proporciona control de flux per a les transferències de dades DMA a l'amfitrió, el DSP IDL que inclou funcions altament optimitzades per a tasques habituals de processament de senyal i l'IDL d'elements bàsics que resumeix les funcions quotidianes com els comptadors i els tancaments. . Moltes biblioteques també contenen funcions que s'executen a la CPU i interfíciesen amb els seus homòlegs FPGA corresponents.

Figura 10. Les biblioteques de disseny d'instruments (IDL) per a LabVIEW Els FPGA s'inclouen amb els controladors d'instruments basats en FPGA i proporcionen blocs bàsics comuns a molts dissenys FPGA.

Enfocament basat en plataformes de prova i mesura

Què és PXI?
Impulsat per programari, PXI és una plataforma robusta basada en PC per a sistemes de mesura i automatització. PXI combina les funcions de bus elèctric PCI amb l'embalatge modular d'Eurocard de CompactPCI i després afegeix busos de sincronització especialitzats i funcions clau de programari. PXI és una plataforma de desplegament d'alt rendiment i de baix cost per a aplicacions com ara proves de fabricació, proves militars i aeroespacials, monitorització de màquines, automoció i proves industrials. Desenvolupat el 1997 i llançat el 1998, PXI és un estàndard de la indústria obert governat per la PXI Systems Alliance (PXISA), un grup de més de 70 empreses contractades per promoure l'estàndard PXI, garantir la interoperabilitat i mantenir l'especificació PXI.

Integració de la darrera tecnologia comercial
Aprofitant l'última tecnologia comercial per als nostres productes, podem oferir contínuament productes d'alt rendiment i alta qualitat als nostres usuaris a un preu competitiu. Els darrers commutadors PCI Express Gen 3 ofereixen un major rendiment de dades, els darrers processadors multinucli Intel faciliten proves paral·leles (multisite) més ràpides i eficients, els darrers FPGA de Xilinx ajuden a impulsar els algorismes de processament de senyal al límit per accelerar les mesures i les dades més recents. Els convertidors de TI i ADI augmenten contínuament el rang de mesura i el rendiment de la nostra instrumentació.

Instrumentació PXI

NI ofereix més de 600 mòduls PXI diferents que van des de DC fins a mmWave. Com que PXI és un estàndard de la indústria obert, hi ha prop de 1,500 productes disponibles de més de 70 proveïdors d'instruments diferents. Amb les funcions estàndard de processament i control designades per a un controlador, els instruments PXI només han de contenir els circuits d'instrumentació reals, que proporcionen un rendiment efectiu en una petita empremta. Combinats amb un xassís i un controlador, els sistemes PXI presenten moviment de dades d'alt rendiment mitjançant interfícies de bus PCI Express i sincronització de subnanoseguts amb temporització i activació integrats.

Oscil·loscopis
Sample a velocitats de fins a 12.5 GS/s amb 5 GHz d'ample de banda analògic, amb nombrosos modes d'activació i memòria integrada profunda

Instruments digitals
Realitzar la caracterització i la prova de producció de dispositius semiconductors amb conjunts de temporització i unitat de mesura paramètrica per pin de canal (PPMU)

Comptadors de freqüència
Realitzeu tasques de temporitzador de comptador com ara el recompte d'esdeveniments i les mesures de la posició, el període, el pols i la freqüència del codificador

Fonts d'alimentació i càrregues
Subministreu alimentació de CC programable, amb alguns mòduls que inclouen canals aïllats, funcionalitat de desconnexió de sortida i detecció remota

Interruptors (Matrix i MUX)
Presenta una varietat de tipus de relés i configuracions de fila/columna per simplificar el cablejat en sistemes de prova automatitzats

GPIB, sèrie i Ethernet
Integra instruments que no són PXI en un sistema PXI mitjançant diverses interfícies de control d'instruments

Multímetres digitals
Realitzar voltage (fins a 1000 V), corrent (fins a 3 A), mesura de resistència, inductància, capacitat i freqüència/període, així com proves de díodes

Generadors de formes d'ona
Genereu funcions estàndard que inclouen sinus, quadrat, triangle i ramp així com formes d'ona arbitràries definides per l'usuari

Unitats de mesura font
Combina la font d'alta precisió i la capacitat de mesura amb una alta densitat de canals, una seqüenciació determinista de maquinari i una optimització de transitori SourceAdapt.

Instruments i processament personalitzats FlexRIO
Proporcioneu E/S d'alt rendiment i FPGA potents per a aplicacions que requereixen més del que els instruments estàndard poden oferir

Transceptors de senyals vectorials
Combineu un generador de senyals vectorials i un analitzador de senyals vectorials amb processament i control de senyals en temps real basats en FPGA

Mòduls d'Adquisició de Dades
Proporcioneu una combinació d'E/S analògica, E/S digital, comptador/temporitzador i funcionalitat d'activació per mesurar fenòmens elèctrics o físics

Serveis de maquinari

Tot el maquinari de NI inclou una garantia d'un any per a la cobertura de reparació bàsica i el calibratge d'acord amb les especificacions de NI abans de l'enviament. Els sistemes PXI també inclouen un muntatge bàsic i una prova funcional. NI ofereix drets addicionals per millorar el temps de funcionament i reduir els costos de manteniment amb programes de servei per a maquinari. Més informació a ni.com/services/hardware.

	Estàndard	Premium	Descripció
Durada del programa	3 o 5 anys	3 o 5 anys	Durada del programa de servei
Cobertura de reparació ampliada	●	●	NI restaura la funcionalitat del vostre dispositiu i inclou actualitzacions de firmware i calibratge de fàbrica.
Configuració, muntatge i prova del sistema1	●	●	Els tècnics de NI munten, instal·len programari i posen a prova el vostre sistema segons la vostra configuració personalitzada abans de l'enviament.
Substitució avançada2		●	NI disposa de maquinari de recanvi que es pot enviar immediatament si es necessita una reparació.
Sistema RMA1		●	NI accepta el lliurament de sistemes completament muntats quan es realitzen serveis de reparació.
Pla de calibratge (opcional)	Estàndard	Acelerat3	NI realitza el nivell de calibratge sol·licitat a l'interval de calibratge especificat durant la durada del programa de servei.

• Aquesta opció només està disponible per als sistemes PXI, CompactRIO i CompactDAQ.
• Aquesta opció no està disponible per a tots els productes de tots els països. Poseu-vos en contacte amb el vostre enginyer de vendes local de NI per confirmar la disponibilitat.
• El calibratge accelerat només inclou nivells rastrejables.

Programa de servei PremiumPlus NI pot personalitzar les ofertes enumerades anteriorment o oferir drets addicionals, com ara el calibratge in situ, l'emmagatzematge personalitzat i els serveis de cicle de vida mitjançant un programa de servei PremiumPlus. Poseu-vos en contacte amb el vostre representant de vendes de NI per obtenir més informació.

Suport tècnic
Tots els sistemes de NI inclouen una prova de 30 dies per a l'assistència telefònica i per correu electrònic dels enginyers de NI, que es pot ampliar mitjançant una subscripció al programa de servei de programari (SSP). NI té més de 400 enginyers de suport disponibles a tot el món per oferir assistència local en més de 30 idiomes. A més,
avançartagun dels recursos i comunitats en línia guanyadors de premis de NI.
©2017 National Instruments. Tots els drets reservats. LaboratoriVIEW, National Instruments, NI, NI TestStand i ni.com són marques comercials de National Instruments. Altres noms de productes i empreses que s'indiquen són marques comercials o noms comercials de les seves respectives empreses. Els continguts d'aquest Lloc poden contenir imprecisions tècniques, errors tipogràfics o informació no actualitzada. La informació es pot actualitzar o canviar en qualsevol moment, sense previ avís. Visita ni.com/manuals per a la informació més recent.
7 de juny de 2019

Documents/Recursos

NATIONAL INSTRUMENTS Mòdul d'instrumentació personalitzada FlexRIO [pdfGuia de l'usuari NI-5731, mòdul d'instrumentació personalitzat FlexRIO, mòdul d'instrumentació personalitzat, mòdul d'instrumentació

Referències

• Manual d'usuari