NATIONAL INSTRUMENTS FlexRIO 定制仪器模块
产品信息
NI-5731 是 National Instruments 提供的 FlexRIO 定制仪器产品。 它是一种多功能解决方案，允许进行定制仪器设计，而无需进行大量的定制设计工作。 FlexRIO 定制仪器提供两种不同的架构来满足各种目标应用的需求。 它为测试和测量需求提供灵活性和可扩展性。
目标应用：
FlexRIO 定制仪器设计用于各种应用，包括数字接口、与转换器的通信以及使用高速串行接口的数据通信。
两种 FlexRIO 架构：
FlexRIO 定制仪器提供两种架构：
- 具有集成 I/O 的 FlexRIO – 适用于具有用于数据通信的单端或 LVDS 接口的传统转换器。
- 具有模块化 I/O 的 FlexRIO – 旨在与基于运行 JESD204B 等协议的高速串行接口的业界最新高速转换器连接。
关键优势tagFlexRIO的特性：
- 无需定制设计的定制解决方案
- 灵活性和可扩展性
- 支持高速串行接口
- 与 Xilinx Ultra Scale FPGA 集成
- PCI Express Gen 3 x8 连接
- 同步能力
具有集成 I/O 的 Flex RIO：
FPGA 载体选项：
| FPGA | 形狀因數 | LUT/FF | DSP48 | 内存 (MB) | 内存 (GB) | PCIe 辅助 I/O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Xilinx Kintex Ultra Scale KU035 | PXIe | 406,256 | 1700 | 19 | 0 | 第 3 代 x8 8 GPIO |
| Xilinx Kintex Ultra Scale KU035 | PCIe | 406,256 | 1700 | 19 | 4 | 第 3 代 x8 8 GPIO |
| Xilinx Kintex Ultra Scale KU040 | PXIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第 3 代 x8 8 GPIO、4 HSS |
| Xilinx Kintex Ultra Scale KU040 | PCIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第 3 代 x8 8 GPIO、4 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU060 | PXIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第 3 代 x8 8 GPIO、4 HSS |
| Xilinx Kintex Ultra Scale KU060 | PCIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第 3 代 x8 8 GPIO、4 HSS |
产品使用说明
要使用 FlexRIO 自定义仪器，请按照以下步骤操作：
- 根据您的应用需求选择合适的 FlexRIO 架构。 在具有集成 I/O 的 FlexRIO 或具有模块化 I/O 的 FlexRIO 之间进行选择。
- 如果将 FlexRIO 与集成 I/O 结合使用，请根据所需 FPGA 资源的数量选择最适合您需求的 FPGA 载体选项。
- 利用提供的 PCI Express Gen 3 x8 连接确保正确的连接。
- 如果您的应用程序需要同步，请参阅文档以获取有关同步系统中多个模块的指南。
如需进一步帮助或有任何疑问，请联系产品制造商。
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所有商标、品牌和品牌名称均为其各自所有者的财产。
索取报价请点击此处： NI-5731
FlexRIO 定制仪器
- 软件：包括前amp使用 Lab 对 FPGA 进行编程的文件程序VIEW, 实验室主机 APIVIEW 和 C/C++、I/O 模块特定运输前amples，以及详细的帮助 files
- 实验室VIEW-可编程 Xilinx Kintex UltraScale、Kintex-7 和 Virtex-5 FPGA，具有高达 4 GB 板载 DRAM
- 模拟 I/O 高达 6.4 GS/s，数字 I/O 高达 1 Gbps，RF I/O 高达 4.4 GHz
- 使用 FlexRIO 模块开发套件 (MDK) 的自定义 I/O
- 数据传输速度高达 7 GB/s，并通过 NI-TClk 进行多模块同步
- 提供 PXI、PCIe 和独立外形尺寸
无需定制设计的定制解决方案
FlexRIO 产品线专为需要灵活的定制硬件而无需定制设计成本的工程师和科学家而设计。 FlexRIO 具有大型、用户可编程 FPGA 以及高速模拟、数字和 RF I/O，提供完全可重新配置的仪器，您可以使用 Lab 进行图形化编程VIEW 或使用 VHDL/Verilog。
FlexRIO 产品有两种架构。 第一个架构采用了模块化 I/O 模块，该模块连接到 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块的前端，并通过并行数字接口进行通信；第二个架构采用高速串行转换器，并采用集成 I/O 和 Xilinx UltraScale FPGA 技术。单个设备。
目标应用
- 科学和医疗仪器
- 雷达/激光雷达
- 信号情报
- 通讯
- 医学成像
- 加速器监控/控制
- 协议通信/仿真
两种 FlexRIO 架构
一个关键的优势tagFlexRIO 产品线的一个优势是，您可以在最新的高速转换器技术在传统商用现货 (COTS) 仪器中广泛使用之前使用它们。 这对于持续推动 s 要求的应用程序尤其有价值amp文件速率、带宽、分辨率和通道数。
最初的 FlexRIO 架构依赖于模块化 FlexRIO 适配器模块，该模块通过宽泛的并行数字接口与 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块进行通信，该接口能够在多达 1 个差分对上实现高达 66 Gbps 的 LVDS 通信。
图 1. 具有模块化 I/O 的 FlexRIO 由用于模拟、RF 或数字 I/O 的 FlexRIO 适配器模块和用于带 Lab 的 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块组成VIEW- 可编程 Virtex-5 或 Kintex-7 FPGA。
虽然这种架构非常适合通过 LVDS 与转换器进行数字接口和通信，但转换器技术正在不断发展以纳入新标准。 更具体地说，转换器制造商正在为其最高性能部件转向高速串行接口，以克服与并行总线相关的常见问题，包括在更高时钟速率下满足静态时序。
图 2. 最初的 FlexRIO 架构非常适合具有用于数据通信的单端或 LVDS 接口的传统转换器。 新的FlexRIO架构旨在与业界最新的高速转换器连接，这些转换器基于运行JESD204B等协议的高速串行接口。
为了满足这些要求，我们创建了基于 Xilinx UltraScale FPGA 和集成 I/O 的第二个 FlexRIO 架构，以支持利用 JESD204B 标准进行数据通信的转换器。
图 3. 新型高速串行 FlexRIO 产品由与 Xilinx UltraScale FPGA 载体配合的夹层 I/O 模块组成。
具有集成 I/O 的 FlexRIO
这些 FlexRIO 模块由两个集成部分组成：夹层 I/O 模块，其中包含高性能模数转换器 (ADC)、数模转换器 (DAC) 或高速串行连接，以及 FPGA用于用户定义信号处理的载波。 夹层 I/O 模块和 FPGA 载体通过高密度连接器进行通信，该连接器支持 XNUMX 个 Xilinx GTH 多千兆位收发器、用于配置 I/O 模块的专用 GPIO 接口以及用于路由时钟和触发器的多个引脚。
基于该架构的产品通过夹层I/O模块对应的型号进行标识，用户可以选择最符合自己需求的FPGA载体。 对于前amp文件中，PXIe-5764 是一款 16 位 FlexRIO 数字化仪，amp以 1 GS/s 的速度同时安装四个通道。 您可以将 PXIe-5764 与表 1 中详述的三个 FPGA 载体选项之一配对。PXIe-5763 是另一款 16 位 FlexRIO 数字化仪，amp四个通道同时以 500 MS/s 的速度运行，FPGA 载体选项相同。
FPGA 载体选项
表 1. 选择具有集成 I/O 的 FlexRIO 模块时，您最多可以选择三种不同的 FPGA，具体取决于您需要的 FPGA 资源数量。
| FPGA | 形狀因數 | LUT/FF | DSP48 | 内存 (MB) | 内存 (GB) | PCIe | 辅助输入/输出 |
| Xilinx Kintex UltraScale KU035 | PXIe | 406,256 | 1700 | 19 | 0 | 第三代 x3 | 8 GPIO |
| Xilinx Kintex UltraScale KU035 | PCIe | 406,256 | 1700 | 19 | 4 | 第三代 x3 | 8 GPIO |
| Xilinx Kintex UltraScale KU040 | PXIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU040 | PCIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU060 | PXIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU060 | PCIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
辅助输入/输出
所有三个载体都具有前面板辅助数字 I/O，通过 Molex Nano-Pitch I/O 连接器进行触发或数字接口。 在较大的 FPGA 上，四个额外的 GTH 多千兆位收发器（每个收发器能够传输高达 16 Gbps 的数据流）被路由到 Nano-Pitch I/O 连接器。 这些收发器可用于通过高速串行协议（例如 Xilinx Aurora、10 Gigabit 以太网 UDP、40 Gigabit 以太网 UDP 或串行前面板数据端口）与其他设备进行高带宽通信
（SFPDP）。
PCI Express Gen 3 x8 连接
全新 FlexRIO 模块配备 PCI Express Gen 3 x8 连接，使其能够通过 DMA 与 CPU 内存进行高达 7 GB/s 的数据流传输，或者采用 NI 对等流技术，您可以在两个设备之间传输数据机箱中的模块，无需通过主机内存传递数据。 了解有关点对点技术的更多信息。
同步
同步系统中的多个模块通常是设计高通道数解决方案中最困难的部分。 许多 COTS 供应商提供的同步解决方案无法扩展，并且通过定制设计，需要大量的专业知识才能满足跨通道可重复相位对齐的常见要求。 PXI FlexRIO 模块占据优势tagPXI 平台固有的定时和同步功能，可直接访问与其他仪器共享的时钟和触发路径。 PXI 使您能够将充满 FlexRIO 设备的整个机箱与子系统同步amps之间的时序抖动amp来自不同模块的文件。 这是通过共享背板上的参考时钟和名为 NI-TClk 的 NI 专利技术来实现的，该技术可协调同步以确保所有模块都与同一启动触发器对齐。 了解有关 NI-TClk 技术的更多信息。
流媒体驱动程序
FlexRIO 流驱动程序支持具有集成 I/O 的 FlexRIO 模块，该驱动程序旨在支持基本数字转换器和任意波形发生器功能，而无需 FPGA 编程。 该驱动程序支持任何具有模拟 I/O 的高速串行 FlexRIO 产品上的有限或连续采集/生成，旨在作为 FPGA 进一步定制之前的高级起点。 除了基本的流功能之外，您还可以使用该驱动程序配置 I/O 模块的模拟前端、时钟，甚至直接寄存器读/写到 ADC 或 DAC。
FlexRIO 协处理器模块
FlexRIO 协处理器模块为现有系统增加了信号处理能力，并能够通过背板或前面板上的四个高速串行端口进行高带宽流传输。 当与其他 PXI 仪器（例如 PXIe-5840 矢量信号收发器）配合使用时，FlexRIO 协处理器模块可提供实时运行复杂算法所需的 FPGA 资源。
表 2. 三个专用 UltraScale 协处理器模块可用于需要额外 DSP 功能的应用。
| 模型 | FPGA | PCIe | 辅助输入/输出 |
| PXIe-7911 | Kintex UltraScale KU035 | 第三代 x3 | 没有任何 |
| PXIe-79121 | Kintex UltraScale KU040 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
| PXIe-79151 | Kintex UltraScale KU060 | 第三代 x3 | 8 个 GPIO，4 个 HSS |
FlexRIO 收发器模块
FlexRIO 收发器模块具有高性能 ADC 和 DAC，以及轻量级模拟前端，旨在最大限度地提高带宽和动态范围。
| 模型 | 频道 | Samp利率 | 解决 | 耦合 | 人工智能带宽 | AO 带宽 |
FPGA 选项 |
| PXIe-57851 | 2 人工智能 2 奥 |
6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | AC | 6 GHz | 2.85 GHz | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5785 | 2 人工智能 2 奥 |
6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | AC | 6 GHz | 2.85 GHz | KU035、KU040、KU060 |
FlexRIO 数字化仪模块
FlexRIO 数字化仪模块采用高性能 ADC 和轻量级模拟前端，旨在最大限度地提高带宽和动态范围。 所有数字化仪模块还具有一个辅助 I/O 连接器，带有 XNUMX 个用于触发或数字接口的 GPIO，以及用于高速串行通信的选项。
| 模型 | 频道 | Samp利率 | 解决 | 耦合 | 带宽 | FPGA 选项 |
| PXIe-57631 | 4 | 500 MS/秒 | 16 位 | 交流或直流 | 227兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5763 | 4 | 500 MS/秒 | 16 位 | 交流或直流 | 227兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PXIe-57641 | 4 | 1 GS/秒 | 16 位 | 交流或直流 | 400兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5764 | 4 | 1 GS/秒 | 16 位 | 交流或直流 | 400兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PXIe-5774 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | DC | 1.6 GHz 或 3 GHz | KU040、KU060 |
| PCIe-5774 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | DC | 1.6 GHz 或 3 GHz | KU035、KU060 |
| PXIe-5775 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | AC | 6 GHz | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5775 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | AC | 6 GHz | KU035、KU040、KU060 |
FlexRIO 信号发生器模块
FlexRIO 信号发生器模块采用高性能 DAC 和轻量级模拟前端，旨在最大限度地提高带宽和动态范围。
| 模型 | 频道 | Samp利率 | 解决 | 耦合 | 带宽 | 连接 | FPGA 选项 |
| PXIe-57451 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/通道 – 2 通道 |
12 位 | AC | 2.9 GHz | 形状记忆合金 | KU035、KU040、KU060 |
需要使用插槽冷却能力≥ 58 W的机箱，例如PXIe-1095
具有模块化 I/O 的 FlexRIO
这些 FlexRIO 产品由两部分组成：称为 FlexRIO 适配器模块的模块化高性能 I/O，以及功能强大的 FlexRIO FPGA 模块。 这些部件共同构成了一个完全可重新配置的仪器，可以使用 Lab 进行图形化编程VIEW 或使用 Verilog/VHDL。 FlexRIO FPGA 模块还可以与 NI 点对点流结合使用，为传统仪器添加内联数字信号处理 (DSP) 功能。
图 4：适配器模块可与 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块或 FlexRIO 的控制器配合使用。
适用于 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块
NI FlexRIO FPGA 模块产品组合的亮点是用于 FlexRIO 的 PXIe-7976R 和 NI 7935R 控制器，它们均采用大型 DSP 专用 Xilinx Kintex-7 410T FPGA 和 2 GB 板载 DRAM。 凭借 PXI 平台的所有优势，适用于 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块非常适合需要高性能数据流、同步、处理和高通道密度的系统。 对于需要减小部署尺寸、重量和功耗的应用，FlexRIO 控制器在独立封装中使用相同的模块化 I/O 和 FPGA，并具有高速串行连接和运行 NI Linux 的集成双核 ARM 处理器即时的。
表 3. NI 为 FlexRIO 提供具有各种不同 FPGA 和外形尺寸的 FPGA 模块。
| 模型 | FPGA | FPGA 片 | FPGA DSP 片 | FPGA 块 RAM（千位） |
板载内存 | 流媒体吞吐量 | 构成因素 |
| PXIe-7976R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2 GB | 3.2 GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7975R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2 GB | 1.7 GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7972R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2 GB | 1.7 GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7971R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 0 GB | 1.7 GB/秒 | PXI Express |
| NI 7935R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2 GB | 2.4 GB/秒 (SFP+) | 独立式 |
| NI 7932R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2 GB | 2.4 GB/秒 (SFP+) | 独立式 |
| NI 7931R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2 GB | 25 MB/秒（千兆以太网） | 独立式 |
| PXIe-7966R | Virtex-5 SX95T | 14,720 | 640 | 8,784 | 512 兆字节 | 800 MB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7962R | Virtex-5 SX50T | 8,160 | 288 | 4,752 | 512 兆字节 | 800 MB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7961R | Virtex-5 SX50T | 8,160 | 288 | 4,752 | 0 兆字节 | 800 MB/秒 | PXI Express |
| PXI-7954R | Virtex-5 LX110 | 17,280 | 64 | 4,608 | 128 兆字节 | 800 MB/秒 | PXI |
| PXI-7953R | Virtex-5 LX85 | 12,960 | 48 | 3,456 | 128 兆字节 | 130 MB/秒 | PXI |
| PXI-7952R | Virtex-5 LX50 | 7,200 | 48 | 1,728 | 128 兆字节 | 130 MB/秒 | PXI |
| PXI-7951R | Virtex-5 LX30 | 4,800 | 32 | 1,152 | 0 兆字节 | 130 MB/秒 | PXI |
FlexRIO 数字化仪适配器模块
FlexRIO 数字化仪适配器模块可与 FlexRIO PXI FPGA 模块或 FlexRIO 控制器结合使用，创建具有可定制固件的高性能仪器。 与 samp这些模块的传输速率从 40 MS/s 到 3 GS/s，通道数高达 32 个，满足时域和频域应用的广泛要求。 数字化仪适配器模块还提供数字 I/O 功能，用于与外部硬件连接。
表 4. NI 为 FlexRIO 提供高达 3 GS/s、高达 32 个通道和高达 2 GHz 带宽的数字化仪适配器模块。
| 模型 | 分辨率（位） | 频道 | 最大 Samp利率 | 最大带宽 | 耦合 | 满量程输入范围 | 连接 |
| 5731 年 | 12 | 2 | 40 MS/秒 | 120兆赫 | 交直流 | 2 伏峰值 | BNC |
| 5732 年 | 14 | 2 | 80 MS/秒 | 110兆赫 | 交直流 | 2 伏峰值 | BNC |
| 5733 年 | 16 | 2 | 120 MS/秒 | 117兆赫 | 交直流 | 2 伏峰值 | BNC |
| 5734 年 | 16 | 4 | 120 MS/秒 | 117兆赫 | 交直流 | 2 伏峰值 | BNC |
| NI 5751(B) | 14 | 16 | 50 MS/秒 | 26兆赫 | DC | 2 伏峰值 | VHDCI |
| NI 5752(B) | 12 | 32 | 50 MS/秒 | 14兆赫 | AC | 2 伏峰值 | VHDCI |
| 5753 年 | 16 | 16 | 120 MS/秒 | 176兆赫 | 交流或直流 | 1.8 伏峰值 | 麦肯锡 |
| 5761 年 | 14 | 4 | 250 MS/秒 | 500兆赫 | 交流或直流 | 2 伏峰值 | 形状记忆合金 |
| 5762 年 | 16 | 2 | 250 MS/秒 | 250兆赫 | AC | 2 伏峰值 | 形状记忆合金 |
| 5771 年 | 8 | 2 | 3 GS/秒 | 900兆赫 | DC | 1.3 伏峰值 | 形状记忆合金 |
| 5772 年 | 12 | 2 | 1.6 GS/秒 | 2.2 GHz | 交流或直流 | 2 伏峰值 | 形状记忆合金 |
FlexRIO 信号发生器适配器模块
适用于 FlexRIO 的信号发生器适配器模块具有高速或低速模拟输出，可与适用于 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块或适用于 FlexRIO 的控制器配合使用，以生成自定义信号。 无论您需要在 FPGA 上动态生成波形还是通过 PXI 背板传输波形，这些适配器模块都非常适合通信、硬件在环 (HIL) 测试和科学仪器等应用。
表 5. NI 为 FlexRIO 提供信号发生器适配器模块，用于低速控制和高速生成。
| 模型 | 分辨率（位） | 频道 | 最大 Samp利率 | 最大带宽 | 耦合 | 满量程输出范围 | 信号 | 连接 |
| 5741 年 | 16 | 16 | 1 MS/秒 | 500 千赫 | DC | 5 伏峰值 | 单端 | VHDCI |
| 5742 年 | 16 | 32 | 1 MS/秒 | 500 千赫 | DC | 5 伏峰值 | 单端 | VHDCI |
| 1120 型 | 14 | 1 | 2 GS/秒 | 550兆赫 | DC | 4 伏峰值 | 微分 | 形状记忆合金 |
| 1212 型 | 14 | 2 | 1.25 GS/秒 | 400兆赫 | DC | 4 伏峰值 | 微分 | 形状记忆合金 |
FlexRIO 数字适配器模块
FlexRIO 数字 I/O 适配器模块提供多达 54 个可配置数字 I/O 通道，可与各种电压的单端、差分和串行信号连接tage 级别。 当与大型用户可编程 FPGA 结合使用时，您可以使用这些模块来解决各种挑战，从与被测设备的高速通信到实时模拟自定义协议。
表 6. NI 提供用于通过单端和差分接口进行高速数字接口的适配器模块。
| 模型 | 频道 | 信令类型 | 最大资料传输率 | 卷tage 级别 (V) |
| NI 6581(B) | 54 | 单端 (SE) | 100 Mbps | 1.8、2.5、3.3 或外部参考 |
| 6583 年 | 32 个SE，16 个LVDS | SE、LVDS 或 mLVDS | 300 Mbps | 1.2 至 3.3V SE、LVDS |
| 6584 年 | 16 | RS-485/422 全双工/半双工 | 16 Mbps | 5 伏 |
| NI 6585(B) | 32 | 低压差分信号 | 200 Mbps | 低压差分信号 |
| 6587 年 | 20 | 低压差分信号 | 1 Gbps | 低压差分信号 |
| 6589 年 | 20 | 低压差分信号 | 1 Gbps | 低压差分信号 |
FlexRIO 收发器适配器模块
FlexRIO 收发器适配器模块具有多个输入、输出和数字 I/O 线路，适用于需要通过内联实时处理采集和生成 IF 或基带信号的应用。 前任amp这些应用包括射频调制和解调、信道仿真、信号智能、实时频谱分析和软件定义无线电 (SDR)。 收发器适配器模块还提供数字 I/O 功能，用于与外部硬件连接。
表 7. 收发器适配器模块非常适合需要在同一仪器上进行高速采集和生成的应用。 收发器适配器模块提供单端和差分配置，具有高达 250 MS/s 的模拟输入和 1 GS/s 的模拟输出。
| 模型 | 频道 | 模拟输入分辨率（位） | 最大模拟输入Samp利率 | 模拟输出分辨率（位） | 最大模拟输出Samp利率 | 收发带宽 | 卷tag范围 | 耦合 | 信号 |
| 5781 年 | 2 人工智能，2 辅助航空 | 14 | 100 MS/秒 | 16 | 100 MS/秒 | 40兆赫 | 2 伏峰值 | DC | 微分 |
| 5782 年 | 2 人工智能，2 辅助航空 | 14 | 250 MS/秒 | 16 | 1 GS/秒 | 100兆赫 | 2 伏峰值 | 直流或交流 | 单端 |
| 5783 年 | 4 人工智能，4 辅助航空 | 16 | 100 MS/秒 | 16 | 400 MS/秒 | 40兆赫 | 1 伏峰值 | DC | 单端 |
FlexRIO 射频适配器模块
适用于 FlexRIO 的射频适配器模块的频率覆盖范围为 200 MHz 至 4.4 GHz，瞬时带宽高达 200 MHz。 当与 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块或 FlexRIO 的控制器配对时，您可以使用 Lab 对 FPGA 进行编程VIEW 实现定制信号处理，包括调制和解调、信道仿真、频谱分析，甚至闭环控制。 这些模块均基于直接转换架构，并具有板载本地振荡器，可与相邻模块共享以实现同步。 RF 适配器模块还提供数字 I/O 功能，用于与外部硬件连接。
表 8. FlexRIO 的射频适配器模块可用作收发器、接收器或发射器，覆盖范围为 200 MHz 至 4.4 GHz。
| 模型 | 通道数 | 频率范围 | 带宽 |
| 5791 年 | 1 个接收和 1 个发送 | 200 兆赫 – 4.4 千兆赫 | 100兆赫 |
| 5792 年 | 1 接收 | 200 兆赫 – 4.4 千兆赫 | 200兆赫 |
| 5793 年 | 1 交易 | 200 兆赫 – 4.4 千兆赫 | 200兆赫 |
适用于 FlexRIO 的 Camera Link 适配器模块
FlexRIO 的 Camera Link 适配器模块支持从 Camera Link 80 标准相机采集 10 位、1.2 个基本配置、中配置和全配置图像。 您可以将适用于 FlexRIO 的 Camera Link 适配器模块与适用于 FlexRIO 的 PXI FPGA 模块配对，以实现需要位级处理和极低系统延迟的应用。 借助适用于 FlexRIO 的 Camera Link 适配器模块，您可以使用 FPGA 在线处理来自相机的图像，然后再将图像发送到 CPU，从而实现更先进的预处理架构。
表 9. 用于 FlexRIO 的 NI 1483 Camera Link 适配器模块旨在为各种 Camera Link 相机带来 FPGA 处理功能。
| 模型 | 支持的配置 | 连接器 | 支持的像素时钟频率 | 辅助输入/输出 |
| 1483 年 | 基础、中型、完整相机链接 | 2 个 26 针 SDR | 20 至 85 MHz | 4 x TTL、2 x 隔离数字输入、1 x 正交编码器 |
FlexRIO 模块开发套件
借助 FlexRIO 适配器模块开发套件 (MDK)，您可以构建适合您应用的 FlexRIO I/O 模块。 此过程需要电气、机械、模拟、数字、固件和软件设计专业知识。 了解有关 NI FlexRIO 适配器模块开发套件的更多信息。
关键优势tagFlexRIO的ES
实时处理信号
随着转换器技术的进步，数据速率不断提高，给流媒体基础设施、处理元件和存储设备带来了跟上的压力。 虽然 CPU 通常易于访问且易于编程，但它们对于实时、连续信号处理并不可靠，尤其是在较高数据速率下。 在 I/O 和 CPU 之间添加 FPGA 提供了在以逐点方式采集/生成数据时处理数据的机会，从而大大减少了系统其余部分的负载。
表 10. 例amp文件应用程序和算法可以受益于实时、基于 FPGA 的高性能 I/O 处理。
| 用例 | Examp算法 |
| 内联信号处理 | 滤波、阈值处理、峰值检测、平均、FFT、均衡、零抑制、分数抽取、插值、相关、脉冲测量 |
| 自定义触发 | 逻辑 AND/OR、波形模板、频率模板、通道功率电平、基于协议 |
| 射频采集/生成 | 数字上变频/下变频 (DDC/DUC)、调制和解调、数据包组装、信道仿真、信道化、数字预失真、脉冲压缩、波束成形 |
| 控制 | PID、数字 PLL、断言、紧急情况监控/响应、硬件在环测试、仿真 |
| 数字接口 | 自定义协议仿真、命令解析、测试排序 |
图 5. NI 实时频谱分析仪参考 Examp该文件在 FPGA 上连续处理 3.2 GB/s 的数据，每秒计算超过 2 万次 FFT。
使用实验室对 FPGA 进行编程VIEW
实验室VIEW FPGA 模块是实验室的附加组件VIEW 将图形编程扩展到 FPGA 硬件，并为 FPGA 设计的算法捕获、仿真、调试和编译提供单一环境。 传统的 FPGA 编程方法需要精通硬件设计和多年使用低级硬件描述语言的经验。 无论您来自这种背景还是从未编写过 FPGA，LabVIEW 提供显着的生产力改进，让您专注于您的算法，而不是将您的设计结合在一起的复杂粘合剂。 有关使用 Lab 对 FPGA 进行编程的更多信息VIEW, 见实验室VIEW FPGA模块。
图 6. 按照您的想法进行编程。 实验室VIEW FPGA 提供了一种图形化编程方法，可简化 I/O 接口和数据处理任务，大大提高设计效率并缩短上市时间。
使用 Vivado 对 FPGA 进行编程
经验丰富的数字工程师可以使用实验室中包含的 Xilinx Vivado 项目导出功能VIEW FPGA 2017，用于使用 Xilinx Vivado 开发、模拟和编译 FlexRIO 硬件。 您可以导出所有必要的硬件 file为 Vivado 项目进行 FlexRIO 设计，该项目已针对您的特定部署目标进行了预配置。 任何实验室VIEW 实验室使用的信号处理IPVIEW 设计将包含在出口中； 但是，所有 NI IP 都是加密的。 您可以在所有带有 Kintex-7 或更新的 FPGA 的 FlexRIO 和高速串行设备上使用 Xilinx Vivado Project Export。
图 7. 对于经验丰富的数字工程师，Vivado 项目导出功能允许导出所有必要的硬件设计 file用于开发、仿真和编译的 Vivado 项目。
丰富的 FPGA IP 库
实验室VIEW广泛的 FPGA IP 集合可以让您更快地找到解决方案，无论您是想要实现全新的算法，还是只需要实时执行常见任务。 实验室VIEW FPGA 包含数十个专为高速 I/O 使用而设计的高度优化的功能，如果您在实验室中找不到所需的功能VIEW、IP 还可通过在线社区、NI 联盟合作伙伴和 Xilinx 获取。 下表重点介绍了 NI 提供的部分 FlexRIO 应用中常用的函数。
表 11. 实验室列表VIEW FPGA IP 最常与 FlexRIO FPGA 模块一起使用。
| 实验室VIEW FlexRIO 的 FPGA IP | ||
| 10 Gb 以太网 UDP | 边缘检测 | 余辉显示 |
| 3相锁相环 | 均衡 | PFT通道器 |
| 累加器 | 指数 | PID |
| 全数字锁相环 | 快速傅立叶变换 | 管道频率变换 (PFT) |
| 面积测量 | 过滤 | 极坐标到 X/Y 转换 |
| 拜耳解码 | FIR编译器 | 功率电平触发 |
| 二元形态 | 定点滤波器设计 | 动力伺服 |
| 二元物体检测 | 分数插值器 | 功率谱 |
| 内存延迟 | 分数分辨率amp勒尔 | 可编程滤波器 |
| 内存先进先出 | 频域测量 | 脉冲测量 |
| BRAM 打包器 | 频率模板触发 | 互惠的 |
| 巴特沃斯过滤器 | 频移 | 射频前端 |
| 质心计算 | 半带抽取器 | 上升沿/下降沿检测 |
| 通道仿真 | 握手 | RS-232 |
| 通道功率 | 硬件测试定序器 | 缩放窗口 |
| CIC编译器 | I2C | 阴影校正 |
| 颜色提取 | 图像算子 | 正弦与余弦 |
| 色彩空间转换 | 图像变换 | 频谱图 |
| 复数乘法 | 指令排序器 | 串行外设接口 |
| 角点检测 | 智商障碍矫正 | 平方根 |
| 计数器 | 线路检测 | 流媒体控制器 |
| D锁存器 | 线性插值 | 流媒体IDL |
| 延迟 | 锁定 amp净化器过滤器 | 同步锁存器 |
| 数字增益 | 日志 | 触发IDL |
| 数字预失真 | 矩阵乘法 | 单位延迟 |
| 数字脉冲处理滤波器 | 矩阵转置 | VITA-49数据打包 |
| 离散延迟 | 平均值、方差、标准差 | 波形生成 |
| 离散归一化积分器 | 内存IDL | 波形匹配触发 |
| 划分 | 移动平均线 | 波形数学 |
| 点积 | N通道DDC | X/Y 到极坐标转换 |
| 数据保护专员 | 自然对数 | 赛灵思 Aurora |
| DRAM 先进先出 IDL | 噪音产生 | 过零 |
| DRAM打包器 | 归一化平方 | 零阶保持 |
| DSP48节点 | 陷波滤波器 | Z 变换延迟 |
| DUC/DDC编译器 | ||
图 8. Lab 中包含的 FPGA IP 模块之一VIEW FPGA。
FlexRIO软件体验
FlexRIO 扩展amp莱斯
FlexRIO驱动程序包含数十个LabVIEW examp文件来快速连接 I/O 并学习 FPGA 编程概念。 每个前任amp文件由两部分组成：LabVIEW 在 FlexRIO FPGA 模块上运行的代码，以及在与 FPGA 通信的 CPU 上运行的代码。 这些前amp这些文件是进一步定制的基础，也是新应用程序的一个很好的起点。 
图 9. 运输前ampFlexRIO 驱动程序中包含的文件是对 FlexRIO FPGA 模块进行编程时的最佳起点。
除了前任ampFlexRIO 驱动程序中包含的文件，National Instruments 已发布了许多应用程序参考amp可通过在线社区或 VI 包管理器获取的文件。
仪器设计库
FlexRIO 前amp上述文件基于称为仪器设计库 (IDL) 的通用库构建。 IDL 是您可能想要在 FPGA 上执行的常见任务的基本构建块，可以在开发过程中节省您的宝贵时间。 一些最有价值的 IDL 包括 Streaming IDL（为主机数据 DMA 传输提供流量控制）、DSP IDL（包括针对常见信号处理任务的高度优化功能）以及基本元素 IDL（抽象计数器和锁存器等日常功能） 。 许多库还包含在 CPU 上运行的函数，并与相应的 FPGA 对应项连接。
图 10. 实验室仪器设计库 (IDL)VIEW FPGA 包含在基于 FPGA 的仪器驱动程序中，并提供许多 FPGA 设计通用的基本构建块。
基于平台的测试和测量方法
什么是 PXI？
PXI 由软件提供支持，是一个坚固耐用的基于 PC 的测量和自动化系统平台。 PXI 将 PCI 电气总线特性与 CompactPCI 的模块化 Eurocard 封装相结合，然后添加了专门的同步总线和关键软件特性。 PXI 是一个高性能和低成本的部署平台，适用于制造测试、军事和航空航天、机器监控、汽车和工业测试等应用。 PXI 于 1997 年开发并于 1998 年推出，是一个由 PXI 系统联盟 (PXISA) 管理的开放式行业标准，该联盟由 70 多家特许公司组成，旨在推广 PXI 标准、确保互操作性并维护 PXI 规范。
整合最新的商业技术
通过为我们的产品利用最新的商业技术，我们可以不断地以具有竞争力的价格向我们的用户提供高性能和高质量的产品。 最新的 PCI Express Gen 3 交换机提供更高的数据吞吐量，最新的英特尔多核处理器有助于更快、更高效的并行（多站点）测试，Xilinx 的最新 FPGA 有助于将信号处理算法推向边缘以加速测量，以及最新的数据TI 和 ADI 的转换器不断扩大我们仪器的测量范围和性能。
PXI仪器
NI 提供 600 多种不同的 PXI 模块，范围从直流到毫米波。 由于 PXI 是一个开放的行业标准，1,500 多家不同的仪器供应商提供了近 70 种产品。 通过将标准处理和控制功能指定给控制器，PXI 仪器只需包含实际的仪器电路，从而在较小的占用空间内提供有效的性能。 结合机箱和控制器，PXI 系统使用 PCI Express 总线接口实现高吞吐量数据移动，并通过集成定时和触发实现亚纳秒级同步。
示波器
Sample 速度高达 12.5 GS/s，模拟带宽为 5 GHz，具有多种触发模式和深板载内存
数字仪器
使用时序集和每通道引脚参数测量单元 (PPMU) 对半导体器件进行表征和生产测试
频率计数器
执行计数器定时器任务，例如事件计数和编码器位置、周期、脉冲和频率测量
电源和负载
提供可编程直流电源，部分模块包括隔离通道、输出断开功能和遥感
开关（矩阵和 MUX）
具有多种继电器类型和行/列配置，可简化自动化测试系统中的布线
GPIB、串行和以太网
通过各种仪器控制接口将非 PXI 仪器集成到 PXI 系统中
数字万用表
执行音量tage（高达 1000 V）、电流（高达 3A）、电阻、电感、电容和频率/周期测量，以及二极管测试
波形发生器
生成标准函数，包括正弦、正方形、三角形和 ramp 以及用户定义的任意波形
源度量单位
将高精度源和测量功能与高通道密度、确定性硬件排序和 SourceAdapt 瞬态优化相结合
FlexRIO 定制仪器和处理
为要求超过标准仪器所能提供的应用程序提供高性能 I/O 和功能强大的 FPGA
矢量信号收发器
将矢量信号发生器和矢量信号分析仪与基于 FPGA 的实时信号处理和控制相结合
数据采集模块
提供模拟 I/O、数字 I/O、计数器/定时器和触发功能的组合，用于测量电气或物理现象
硬件服务
所有 NI 硬件都包括基本维修范围的一年保修，并在发货前按照 NI 规范进行校准。 PXI 系统还包括基本组装和功能测试。 NI 提供额外的权利，以通过硬件服务计划提高正常运行时间并降低维护成本。 了解更多信息 ni.com/services/hardware.
| 标准 | 优质的 | 描述 | |
| 项目时长 | 3年或5年 | 3年或5年 | 服务期限 |
| 延长维修范围 | ● | ● | NI 恢复您设备的功能并包括固件更新和出厂校准。 |
| 系统配置、组装和测试1 |
● |
● |
NI 技术人员在发货前根据您的自定义配置组装、安装软件并测试您的系统。 |
| 高级更换2 | ● | NI 备有替换硬件，如果需要维修，可以立即发货。 | |
| 系统退货授权1 | ● | NI 在执行维修服务时接受完全组装的系统交付。 | |
| 校准计划（可选） | 标准 | 加急3 | NI 在服务计划期间以指定的校准间隔执行要求的校准级别。 |
- 此选项仅适用于 PXI、CompactRIO 和 CompactDAQ 系统。
- 此选项并非适用于所有国家/地区的所有产品。 请联系您当地的 NI 销售工程师以确认可用性。
- 快速校准仅包括可追溯的水平。
PremiumPlus 服务计划 NI 可以定制上面列出的产品，或者通过 PremiumPlus 服务计划提供额外的权利，例如现场校准、定制备件和生命周期服务。 请联系您的 NI 销售代表以了解更多信息。
技术支援
每个 NI 系统都包含 30 天试用期，可通过 NI 工程师获得电话和电子邮件支持，并可通过软件服务计划 (SSP) 会员资格延长试用期。 NI 在全球拥有 400 多名支持工程师，以 30 多种语言提供本地支持。 此外，
提前tage NI 屡获殊荣的在线资源和社区。
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7 年 2019 月 XNUMX 日
文件/资源
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NATIONAL INSTRUMENTS FlexRIO 定制仪器模块 [pdf] 用户指南 NI-5731、FlexRIO 定制仪器模块、定制仪器模块、仪器模块 |
