NATIONAL INSTRUMENTS FlexRIO 客製化儀器模組
產品資訊
NI-5731 是 National Instruments 提供的 FlexRIO 客製化儀器產品。它是一種多功能解決方案，允許進行客製化儀器設計，而無需進行大量的客製化設計工作。 FlexRIO 客製化儀器提供兩種不同的架構來滿足各種目標應用的需求。它為測試和測量需求提供靈活性和可擴展性。
目標應用：
FlexRIO 客製化儀器設計用於各種應用，包括數位介面、與轉換器的通訊以及使用高速串列介面的數據通訊。
兩種 FlexRIO 架構：
FlexRIO 定制儀器提供兩種架構：
- 具有整合 I/O 的 FlexRIO – 適用於具有用於資料通訊的單端或 LVDS 介面的傳統轉換器。
- 具有模組化 I/O 的 FlexRIO – 旨在與基於運行 JESD204B 等協定的高速串行介面的業界最新高速轉換器連接。
關鍵優勢tagFlexRIO的特性：
- 無需客製化設計的客製化解決方案
- 靈活性和可擴展性
- 支援高速串行介面
- 與 Xilinx Ultra Scale FPGA 集成
- PCI Express Gen 3 x8 連接
- 同步能力
具有整合 I/O 的 Flex RIO：
FPGA 載體選項：
| FPGA | 外形尺寸 | LUT/FF | DSP48 | 記憶體 (MB) | 記憶體（GB） | PCIe 輔助 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 |
產品使用說明
若要使用 FlexRIO 自訂儀器，請依照下列步驟操作：
- 根據您的應用需求選擇合適的 FlexRIO 架構。在具有整合 I/O 的 FlexRIO 或具有模組化 I/O 的 FlexRIO 之間進行選擇。
- 如果將 FlexRIO 與整合 I/O 結合使用，請根據所需 FPGA 資源的數量選擇最適合您需求的 FPGA 載體選項。
- 利用提供的 PCI Express Gen 3 x8 連接確保正確的連接。
- 如果您的應用程式需要同步，請參閱文件以取得有關同步系統中多個模組的指南。
如需進一步協助或有任何疑問，請聯絡產品製造商。
綜合服務
* 儀器我們提供有競爭力的維修和校準服務，以及易於訪問的文檔和免費下載資源。
賣掉你的剩餘產品
我們從每個 NI 系列中購買新的、二手的、退役的和剩餘的部件。 我們制定出適合您個人需求的最佳解決方案。
- 賣現金MM。
- 獲得信用
- 獲得以舊換新優惠
過時的 NI 硬體有庫存並可隨時發貨
我們備有全新、全新剩餘、翻新和修復的 NI 硬體庫存。
縮小製造商和您的舊測試系統之間的差距。
1-800-915-6216
www.apexwaves.com
sales@apexwaves.com
所有商標、品牌和品牌名稱均為其各自所有者的財產。
索取報價請點擊此處： NI-5731
FlexRIO 定制儀器
- 軟體：包括前amp使用 Lab 對 FPGA 進行程式設計的文件程序VIEW, 實驗室主機 APIVIEW 和 C/C++、I/O 模組特定運輸前amp文件和詳細幫助 files
- 實驗室VIEW-可程式 Xilinx Kintex UltraScale、Kintex-7 和 Virtex-5 FPGA，具有高達 4 GB 板載 DRAM
- 類比 I/O 高達 6.4 GS/s，數位 I/O 高達 1 Gbps，RF I/O 高達 4.4 GHz
- 使用 FlexRIO 模組開發套件 (MDK) 的自訂 I/O
- 資料傳輸速度高達 7 GB/s，並透過 NI-TClk 進行多模組同步
- 提供 PXI、PCIe 和獨立外型尺寸
無需客製化設計的客製化解決方案
FlexRIO 產品線專為需要靈活的客製化硬體而無需客製化設計成本的工程師和科學家而設計。 FlexRIO 具有大型、用戶可編程 FPGA 以及高速類比、數位和 RF I/O，提供完全可重新配置的儀器，您可以使用 Lab 進行圖形化編程VIEW 或使用 VHDL/Verilog。
FlexRIO 產品有兩種架構。第一個架構採用模組化I/O 模組，連接到FlexRIO 的PXI FPGA 模組的前端並透過平行數位介面進行通信，第二個架構使用高速串列轉換器，並採用整合I/O 和Xilinx UltraScale FPGA技術。
目標應用
- 科學和醫療儀器
- 雷達/光達
- 信號情報
- 通訊
- 醫學影像
- 加速器監控/控制
- 協定通訊/仿真
兩種 FlexRIO 架構
一個關鍵的優勢tagFlexRIO 產品線的一個優點是，您可以在最新的高速轉換器技術在傳統商用現貨 (COTS) 儀器中廣泛使用之前使用它們。這對於持續推動 s 要求的應用程式尤其有價值amp檔案速率、頻寬、解析度和通道數。
最初的 FlexRIO 架構依賴於模組化 FlexRIO 適配器模組，該模組透過寬泛的平行數位介面與 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組進行通信，該介面能夠在多達 1 個差分對上實現高達 66 Gbps 的 LVDS 通訊。
圖 1. 具有模組化 I/O 的 FlexRIO 由用於類比、RF 或數位 I/O 的 FlexRIO 適配器模組和用於具有 Lab 的 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組組成VIEW- 可程式 Virtex-5 或 Kintex-7 FPGA。
雖然這種架構非常適合透過 LVDS 與轉換器進行數位介面和通信，但轉換器技術正在不斷發展以納入新標準。更具體地說，轉換器製造商正在為其最高性能部件轉向高速串行接口，以克服與並行總線相關的常見問題，包括在更高時脈速率下滿足靜態時序。
圖 2. 最初的 FlexRIO 架構非常適合具有用於資料通訊的單端或 LVDS 介面的傳統轉換器。新的FlexRIO架構旨在與業界最新的高速轉換器連接，這些轉換器基於運行JESD204B等協定的高速串行介面。
為了滿足這些要求，我們創建了基於 Xilinx UltraScale FPGA 和整合 I/O 的第二個 FlexRIO 架構，以支援利用 JESD204B 標準進行資料通訊的轉換器。
圖 3. 新型高速串列 FlexRIO 產品由與 Xilinx UltraScale FPGA 載具配合的夾層 I/O 模組組成。
具有整合 I/O 的 FlexRIO
這些 FlexRIO 模組由兩個整合部分組成：夾層 I/O 模組，其中包含高效能類比數位轉換器 (ADC)、數位類比轉換器 (DAC) 或高速串列連接，以及 FPGA用於使用者定義訊號處理的載波。夾層I/O 模組和FPGA 載體透過高密度連接器進行通信，該連接器支援8 個Xilinx GTH 多千兆位元收發器、用於配置I/O 模組的專用GPIO 介面以及用於路由時脈和觸發器的多個引腳。
基於此架構的產品透過夾層I/O模組對應的型號進行標識，使用者可以選擇最符合自己需求的FPGA載體。對於前amp文件中，PXIe-5764 是一款 16 位元 FlexRIO 數位轉換器，amp以 1 GS/s 的速度同時連接四個頻道。您可以將 PXIe-5764 與表 1 中詳述的三個 FPGA 載體選項之一配對。amp四個通道同時以 500 MS/s 的速度運行，FPGA 載具選項相同。
FPGA 載體選項
表 1. 選擇具有整合 I/O 的 FlexRIO 模組時，您可以選擇最多三種不同的 FPGA，具體取決於您需要的 FPGA 資源數量。
| FPGA | 外形尺寸 | LUT/FF | DSP48 | 記憶體 (MB) | 記憶體（GB） | PCIe | 輔助輸入/輸出 |
| Xilinx Kintex UltraScale KU035 | PXIe | 406,256 | 1700 | 19 | 0 | 第 3 代 x8 | 8 GPIO |
| Xilinx Kintex UltraScale KU035 | PCIe | 406,256 | 1700 | 19 | 4 | 第 3 代 x8 | 8 GPIO |
| Xilinx Kintex UltraScale KU040 | PXIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU040 | PCIe | 484,800 | 1920 | 21.1 | 4 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU060 | PXIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
| Xilinx Kintex UltraScale KU060 | PCIe | 663,360 | 2760 | 38 | 4 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
輔助輸入/輸出
所有三個載體都具有前面板輔助數位 I/O，透過 Molex Nano-Pitch I/O 連接器進行觸發或數位介面。在較大的 FPGA 上，四個額外的 GTH 多千兆位元收發器（每個收發器能夠傳輸高達 16 Gbps 的資料流）被路由到 Nano-Pitch I/O 連接器。這些收發器可用於透過高速串列協定（例如 Xilinx Aurora、10 Gigabit 乙太網路 UDP、40 Gigabit 乙太網路 UDP 或串列前面板資料埠）與其他裝置進行高頻寬通信
（SFPDP）。
PCI Express Gen 3 x8 連接
全新 FlexRIO 模組配備 PCI Express Gen 3 x8 連接，使其能夠透過 DMA 與 CPU 記憶體進行高達 7 GB/s 的資料流傳輸，或採用 NI 對等流技術，您可以在兩個裝置之間傳輸資料機箱中的模組，無需透過主機記憶體傳遞資料。了解有關點對點技術的更多資訊。
同步
同步系統中的多個模組通常是設計高通道數解決方案中最困難的部分。許多 COTS 供應商提供的同步解決方案無法擴展，並且透過客製化設計，需要大量的專業知識才能滿足跨通道可重複相位對齊的常見要求。 PXI FlexRIO 模組佔優勢tagPXI 平台固有的定時和同步功能，可直接存取與其他儀器共享的時鐘和觸發路徑。 PXI 可讓您將充滿 FlexRIO 裝置的整個機殼與子系統同步amps之間的時序抖動amp來自不同模組的檔案。這是透過共享背板上的參考時鐘和名為 NI-TClk 的 NI 專利技術來實現的，該技術可協調同步以確保所有模組都與相同啟動觸發器對齊。了解有關 NI-TClk 技術的更多資訊。
串流媒體驅動程式
FlexRIO 流驅動程式支援具有整合 I/O 的 FlexRIO 模組，該驅動程式旨在支援基本數位轉換器和任意波形產生器功能，而無需 FPGA 編程。該驅動程式支援任何具有模擬 I/O 的高速串行 FlexRIO 產品上的有限或連續採集/生成，旨在作為 FPGA 進一步定制之前的高級起點。除了基本的串流功能之外，您還可以使用該驅動程式來設定 I/O 模組的類比前端、時鐘，甚至直接暫存器讀取/寫入到 ADC 或 DAC。
FlexRIO 協處理器模組
FlexRIO 協處理器模組為現有系統增加了訊號處理能力，並且能夠透過背板或前面板上的四個高速序列埠進行高頻寬流傳輸。當與其他 PXI 儀器（例如 PXIe-5840 向量訊號收發器）搭配使用時，FlexRIO 協處理器模組可提供即時運作複雜演算法所需的 FPGA 資源。
表 2. 三個專用 UltraScale 協處理器模組可用於需要額外 DSP 功能的應用。
| 模型 | FPGA | PCIe | 輔助輸入/輸出 |
| PXIe-7911 | Kintex UltraScale KU035 | 第 3 代 x8 | 沒有任何 |
| PXIe-79121 | Kintex UltraScale KU040 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
| PXIe-79151 | Kintex UltraScale KU060 | 第 3 代 x8 | 8 個 GPIO，4 個 HSS |
FlexRIO 收發器模組
FlexRIO 收發器模組具有高效能 ADC 和 DAC，以及輕量級類比前端，旨在最大限度地提高頻寬和動態範圍。
| 模型 | 頻道 | Samp利率 | 解決 | 耦合 | 人工智慧頻寬 | AO 頻寬 |
FPGA 選項 |
| PXIe-57851 | 2 人工智慧 2 奧 |
6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/聲道 – 2 聲道 |
12位 | AC | 6GHz | 2.85GHz | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5785 | 2 人工智慧 2 奧 |
6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/聲道 – 2 聲道 |
12位 | AC | 6GHz | 2.85GHz | KU035、KU040、KU060 |
FlexRIO 數位化儀模組
FlexRIO 數位化儀模組採用高效能 ADC 和輕量類比前端，旨在最大限度地提高頻寬和動態範圍。所有數位化儀模組還具有一個輔助 I/O 連接器，具有 8 個用於觸發或數位介面的 GPIO，以及用於高速串行通訊的選項。
| 模型 | 頻道 | Samp利率 | 解決 | 耦合 | 頻寬 | FPGA 選項 |
| PXIe-57631 | 4 | 500毫秒/秒 | 16位 | 交流或直流 | 227兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5763 | 4 | 500毫秒/秒 | 16位 | 交流或直流 | 227兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PXIe-57641 | 4 | 1GS/秒 | 16位 | 交流或直流 | 400兆赫 | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5764 | 4 | 1GS/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/聲道 – 2 聲道 |
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/聲道 – 2 聲道 |
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/聲道 – 2 聲道 |
12位 | AC | 6GHz | KU035、KU040、KU060 |
| PCIe-5775 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/聲道 – 2 聲道 |
12位 | AC | 6GHz | KU035、KU040、KU060 |
FlexRIO 訊號產生器模組
FlexRIO 訊號產生器模組採用高效能 DAC 和輕量級類比前端，旨在最大限度地提高頻寬和動態範圍。
| 模型 | 頻道 | Samp利率 | 解決 | 耦合 | 頻寬 | 連接性 | FPGA 選項 |
| PXIe-57451 | 2 | 6.4 GS/s – 1 通道 3.2 GS/秒/聲道 – 2 聲道 |
12位 | AC | 2.9GHz | SMA | KU035、KU040、KU060 |
需使用插槽冷卻能力≥ 58 W的機箱，例如PXIe-1095
具有模組化 I/O 的 FlexRIO
這些 FlexRIO 產品由兩部分組成：稱為 FlexRIO 適配器模組的模組化高效能 I/O，以及功能強大的 FlexRIO FPGA 模組。這些部件共同構成了一個完全可重新配置的儀器，可以使用 Lab 進行圖形化編程VIEW 或使用 Verilog/VHDL。 FlexRIO FPGA 模組還可以與 NI 點對點流結合使用，為傳統儀器添加內嵌數位訊號處理 (DSP) 功能。
圖 4：適配器模組可與 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組或 FlexRIO 的控制器搭配使用。
適用於 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組
NI FlexRIO FPGA 模組產品組合的亮點是用於 FlexRIO 的 PXIe-7976R 和 NI 7935R 控制器，它們均採用大型 DSP 專用 Xilinx Kintex-7 410T FPGA 和 2 GB 板載 DRAM。憑藉 PXI 平台的所有優勢，適用於 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組非常適合需要高效能資料流、同步、處理和高通道密度的系統。對於需要縮小部署尺寸、重量和功耗的應用，FlexRIO 控制器在獨立封裝中使用相同的模組化 I/O 和 FPGA，並具有高速串行連接和運行 NI Linux 的整合雙核心 ARM 處理器即時的。
表 3. NI 為 FlexRIO 提供具有各種不同 FPGA 和外形尺寸的 FPGA 模組。
| 模型 | FPGA | FPGA 片 | FPGA DSP 片 | FPGA 塊 RAM（千位元） |
板載內存 | 串流媒體吞吐量 | 構成因素 |
| PXIe-7976R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2GB | 3.2GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7975R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2GB | 1.7GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7972R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2GB | 1.7GB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7971R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 0GB | 1.7GB/秒 | PXI Express |
| NI 7935R | Kintex-7 K410T | 63,550 | 1,540 | 28,620 | 2GB | 2.4 GB/秒 (SFP+) | 獨立式 |
| NI 7932R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2GB | 2.4 GB/秒 (SFP+) | 獨立式 |
| NI 7931R | Kintex-7 K325T | 50,950 | 840 | 16,020 | 2GB | 25 MB/秒（千兆乙太網路） | 獨立式 |
| PXIe-7966R | Virtex-5 SX95T | 14,720 | 640 | 8,784 | 512MB | 800MB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7962R | Virtex-5 SX50T | 8,160 | 288 | 4,752 | 512MB | 800MB/秒 | PXI Express |
| PXIe-7961R | Virtex-5 SX50T | 8,160 | 288 | 4,752 | 0MB | 800MB/秒 | PXI Express |
| PXI-7954R | Virtex-5 LX110 | 17,280 | 64 | 4,608 | 128MB | 800MB/秒 | PXI |
| PXI-7953R | Virtex-5 LX85 | 12,960 | 48 | 3,456 | 128MB | 130MB/秒 | PXI |
| PXI-7952R | Virtex-5 LX50 | 7,200 | 48 | 1,728 | 128MB | 130MB/秒 | PXI |
| PXI-7951R | Virtex-5 LX30 | 4,800 | 32 | 1,152 | 0MB | 130MB/秒 | PXI |
FlexRIO 數位化儀適配器模組
FlexRIO 數位化儀適配器模組可與 FlexRIO PXI FPGA 模組或 FlexRIO 控制器結合使用，創建具有可自訂韌體的高效能儀器。與 samp這些模組的傳輸速率從 40 MS/s 到 3 GS/s，通道數高達 32 個，滿足時域和頻域應用的廣泛要求。數位化儀適配器模組還提供數位 I/O 功能，用於與外部硬體連接。
表 4. NI 為 FlexRIO 提供高達 3 GS/s、高達 32 個通道和高達 2 GHz 頻寬的數位化儀適配器模組。
| 模型 | 解析度（位元） | 頻道 | 最大Samp利率 | 最大頻寬 | 耦合 | 滿量程輸入範圍 | 連接性 |
| NI 5731 | 12 | 2 | 40毫秒/秒 | 120兆赫 | 交直流 | 2伏峰 | BNC |
| NI 5732 | 14 | 2 | 80毫秒/秒 | 110兆赫 | 交直流 | 2伏峰 | BNC |
| NI 5733 | 16 | 2 | 120毫秒/秒 | 117兆赫 | 交直流 | 2伏峰 | BNC |
| NI 5734 | 16 | 4 | 120毫秒/秒 | 117兆赫 | 交直流 | 2伏峰 | BNC |
| NI 5751(B) | 14 | 16 | 50毫秒/秒 | 26兆赫 | DC | 2伏峰 | VHDCI |
| NI 5752(B) | 12 | 32 | 50毫秒/秒 | 14兆赫 | AC | 2伏峰 | VHDCI |
| NI 5753 | 16 | 16 | 120毫秒/秒 | 176兆赫 | 交流或直流 | 1.8伏峰 | MCX |
| NI 5761 | 14 | 4 | 250毫秒/秒 | 500兆赫 | 交流或直流 | 2伏峰 | SMA |
| NI 5762 | 16 | 2 | 250毫秒/秒 | 250兆赫 | AC | 2伏峰 | SMA |
| NI 5771 | 8 | 2 | 3GS/秒 | 900兆赫 | DC | 1.3伏峰 | SMA |
| NI 5772 | 12 | 2 | 1.6GS/秒 | 2.2GHz | 交流或直流 | 2伏峰 | SMA |
FlexRIO 訊號產生器適配器模組
適用於 FlexRIO 的訊號產生器適配器模組具有高速或低速類比輸出，可與 FlexRIO 適用的 PXI FPGA 模組或適用於 FlexRIO 的控制器配合使用，以產生自訂訊號。無論您需要在 FPGA 上動態產生波形還是透過 PXI 背板傳輸波形，這些轉接器模組都非常適合通訊、硬體在環 (HIL) 測試和科學儀器等應用。
表 5. NI 為 FlexRIO 提供訊號產生器適配器模組，用於低速控制和高速產生。
| 模型 | 解析度（位元） | 頻道 | 最大Samp利率 | 最大頻寬 | 耦合 | 滿量程輸出範圍 | 訊號 | 連接性 |
| NI 5741 | 16 | 16 | 1毫秒/秒 | 500kHz | DC | 5伏峰 | 單端 | VHDCI |
| NI 5742 | 16 | 32 | 1毫秒/秒 | 500kHz | DC | 5伏峰 | 單端 | VHDCI |
| AT 1120 | 14 | 1 | 2GS/秒 | 550兆赫 | DC | 4伏峰 | 微分 | SMA |
| AT 1212 | 14 | 2 | 1.25GS/秒 | 400兆赫 | DC | 4伏峰 | 微分 | SMA |
FlexRIO 數位適配器模組
FlexRIO 數位 I/O 轉接器模組提供多達 54 個可設定數位 I/O 通道，可與各種電壓的單端、差分和串列訊號連接tage 級別。當與大型用戶可程式 FPGA 結合使用時，您可以使用這些模組來解決各種挑戰，從與被測設備的高速通訊到即時模擬自訂協定。
表 6. NI 提供用於透過單端和差分介面進行高速數位介面的適配器模組。
| 模型 | 頻道 | 訊號類型 | 最大數據速率 | 卷tage 級別 (V) |
| NI 6581(B) | 54 | 單端 (SE) | 100Mbps | 1.8、2.5、3.3 或外部參考 |
| NI 6583 | 32 個SE，16 個LVDS | SE、LVDS 或 mLVDS | 300Mbps | 1.2 至 3.3V SE、LVDS |
| NI 6584 | 16 | RS-485/422 全雙工/半雙工 | 16Mbps | 5V |
| NI 6585(B) | 32 | LVDS | 200Mbps | LVDS |
| NI 6587 | 20 | LVDS | 1Gbps | LVDS |
| NI 6589 | 20 | LVDS | 1Gbps | LVDS |
FlexRIO 收發器適配器模組
FlexRIO 收發器適配器模組具有多個輸入、輸出和數位 I/O 線路，適用於需要透過內聯即時處理來擷取和產生 IF 或基頻訊號的應用。前任amp這些應用包括射頻調變和解調、通道模擬、訊號智慧、即時頻譜分析和軟體定義無線電 (SDR)。收發器適配器模組還提供數位 I/O 功能，用於與外部硬體連接。
表 7. 收發器適配器模組非常適合需要在同一儀器上進行高速採集和生成的應用。收發器適配器模組提供單端和差分配置，具有高達 250 MS/s 的類比輸入和 1 GS/s 的類比輸出。
| 模型 | 頻道 | 類比輸入解析度（位元） | 最大類比輸入Samp利率 | 模擬輸出解析度（位元） | 最大類比輸出Samp利率 | 收髮帶寬 | 卷tag範圍 | 耦合 | 訊號 |
| NI 5781 | 2 人工智慧，2 AO | 14 | 100毫秒/秒 | 16 | 100毫秒/秒 | 40兆赫 | 2伏峰 | DC | 微分 |
| NI 5782 | 2 人工智慧，2 AO | 14 | 250毫秒/秒 | 16 | 1GS/秒 | 100兆赫 | 2伏峰 | 直流或交流 | 單端 |
| NI 5783 | 4 人工智慧，4 AO | 16 | 100毫秒/秒 | 16 | 400毫秒/秒 | 40兆赫 | 1伏峰 | DC | 單端 |
FlexRIO 射頻適配器模組
適用於 FlexRIO 的射頻適配器模組的頻率覆蓋範圍為 200 MHz 至 4.4 GHz，瞬時頻寬高達 200 MHz。當與 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組或 FlexRIO 的控制器配對時，您可以使用 Lab 對 FPGA 進行編程VIEW 實現客製化訊號處理，包括調變和解調、頻道模擬、頻譜分析，甚至閉迴路控制。這些模組均基於直接轉換架構，並具有板載本地振盪器，可與相鄰模組共用以實現同步。 RF 適配器模組還提供數位 I/O 功能，用於與外部硬體連接。
表 8. FlexRIO 的射頻適配器模組可用作收發器、接收器或發射器，覆蓋範圍為 200 MHz 至 4.4 GHz。
| 模型 | 頻道數 | 頻率範圍 | 頻寬 |
| NI 5791 | 1 個接收和 1 個發送 | 200 MHz – 4.4 GHz | 100兆赫 |
| NI 5792 | 1 次接收 | 200 MHz – 4.4 GHz | 200兆赫 |
| NI 5793 | 1 次發送 | 200 MHz – 4.4 GHz | 200兆赫 |
適用於 FlexRIO 的 Camera Link 適配器模組
FlexRIO 的 Camera Link 轉接器模組支援從 Camera Link 80 標準相機擷取 10 位元、1.2 個基本配置、中配置和全配置影像。您可以將適用於 FlexRIO 的 Camera Link 適配器模組與適用於 FlexRIO 的 PXI FPGA 模組配對，以實現需要位元級處理和極低系統延遲的應用。透過 FlexRIO 的 Camera Link 轉接器模組，您可以使用 FPGA 在線上處理來自相機的影像，然後再將影像傳送到 CPU，從而實現更先進的預處理架構。
表 9. 適用於 FlexRIO 的 NI 1483 Camera Link 轉接器模組旨在為各種 Camera Link 相機帶來 FPGA 處理功能。
| 模型 | 支持的配置 | 連接器 | 支援的像素時脈頻率 | 輔助輸入/輸出 |
| NI 1483 | 基礎、中型、完整相機鏈接 | 2 個 26 針 SDR | 20 至 85 兆赫 | 4 x TTL、2 x 隔離數位輸入、1 x 正交編碼器 |
FlexRIO 模組開發套件
透過 FlexRIO 適配器模組開發套件 (MDK)，您可以建立適合您應用的 FlexRIO I/O 模組。此過程需要電氣、機械、類比、數位、韌體和軟體設計專業知識。了解有關 NI FlexRIO 適配器模組開發套件的更多資訊。
關鍵優勢tagFlexRIO的ES
即時處理訊號
隨著轉換器技術的進步，資料速率不斷提高，給串流媒體基礎設施、處理元件和儲存設備帶來了跟上的壓力。雖然 CPU 通常易於存取且易於編程，但它們對於即時、連續訊號處理並不可靠，尤其是在較高資料速率下。在 I/O 和 CPU 之間添加 FPGA 提供了在以逐點方式採集/生成數據時處理數據的機會，從而大大減少了系統其餘部分的負載。
表 10. 例amp文件應用程式和演算法可以受益於即時、基於 FPGA 的高效能 I/O 處理。
| 用例 | Examp演算法 |
| 內嵌訊號處理 | 濾波、閾值處理、峰值偵測、平均、FFT、均衡、零抑制、分數抽取、內插、相關、脈衝測量 |
| 自訂觸發 | 邏輯 AND/OR、波形模板、頻率模板、通道功率電平、基於協議 |
| 射頻擷取/生成 | 數位上變頻/下變頻 (DDC/DUC)、調變和解調、資料包組裝、通道模擬、通道化、數位預失真、脈衝壓縮、波束成形 |
| 控制 | PID、數位 PLL、斷言、緊急情況監控/回應、硬體在環測試、仿真 |
| 數位介面 | 自訂協定模擬、命令解析、測試排序 |
圖 5. NI 即時頻譜分析儀參考 Examp該檔案在 FPGA 上連續處理 3.2 GB/s 的數據，每秒計算超過 2 萬次 FFT。
使用實驗室對 FPGA 進行編程VIEW
實驗室VIEW FPGA 模塊是 Lab 的附加組件VIEW 它將圖形編程擴展到 FPGA 硬件，並為 FPGA 設計的算法捕獲、仿真、調試和編譯提供單一環境。 傳統的 FPGA 編程方法需要深入的硬件設計知識和多年使用低級硬件描述語言的經驗。 無論您來自此背景還是從未對 FPGA、Lab 進行過編程VIEW 提供顯著的生產力提高，使您能夠專注於算法，而不是將設計粘合在一起的複雜粘合劑。 有關使用 Lab 對 FPGA 進行編程的更多信息VIEW，參見實驗室VIEW FPGA 模塊。
圖 6. 按照您的想法進行編程。 實驗室VIEW FPGA 提供了一種圖形化程式設計方法，可簡化 I/O 介面和資料處理任務，大幅提高設計效率並縮短上市時間。
使用 Vivado 對 FPGA 進行編程
經驗豐富的數字工程師可以使用實驗室附帶的 Xilinx Vivado 項目導出功能VIEW FPGA 2017，用於使用 Xilinx Vivado 開發、模擬和編譯 FlexRIO 硬體。您可以匯出所有必要的硬體 file為 Vivado 專案進行 FlexRIO 設計，該專案已針對您的特定部署目標進行了預先配置。任何實驗室VIEW 實驗室使用的信號處理IPVIEW 設計將包含在出口中； 然而，所有 NI IP 均已加密。 您可以在所有具有 Kintex-7 或更新版本 FPGA 的 FlexRIO 和高速串行設備上使用 Xilinx Vivado 項目導出。
圖 7. 對於經驗豐富的數字工程師，Vivado 項目導出功能允許導出所有必要的硬件設計 file用於開發、仿真和編譯的 Vivado 項目。
豐富的 FPGA IP 庫
實驗室VIEW廣泛的 FPGA IP 集合可讓您更快找到解決方案，無論您是想要實現全新的演算法，還是只需要即時執行常見任務。實驗室VIEW FPGA 包含數十個專為高速 I/O 使用而設計的高度最佳化的功能，如果您在實驗室中找不到所需的功能VIEW、IP 也可透過線上社群、NI 聯盟合作夥伴和 Xilinx 取得。下表重點介紹了 NI 提供的部分 FlexRIO 應用中常用的函數。
表 11. 實驗室列表VIEW FPGA IP 最常與 FlexRIO FPGA 模組一起使用。
| 實驗室VIEW FlexRIO 的 FPGA IP | ||
| 10 Gb 乙太網路 UDP | 邊緣檢測 | 餘輝顯示 |
| 3相鎖相環 | 均衡 | PFT通道器 |
| 累加器 | 指數 | PID |
| 全數位鎖相環 | 快速傅立葉變換 | 管道頻率變換 (PFT) |
| 面積測量 | 濾 | 極座標到 X/Y 轉換 |
| 拜耳解碼 | FIR編譯器 | 功率電平觸發 |
| 二元形態 | 定點濾波器設計 | 動力伺服 |
| 二元物體偵測 | 分數插值器 | 功率譜 |
| 記憶體延遲 | 分數分辨率amp勒 | 可程式濾波器 |
| 內存先進先出 | 頻域測量 | 脈衝測量 |
| BRAM 打包器 | 頻率模板觸發 | 互惠的 |
| 巴特沃斯過濾器 | 頻移 | 射頻前端 |
| 質心計算 | 半帶抽取器 | 上升沿/下降沿檢測 |
| 通道仿真 | 握手 | RS-232 |
| 通道功率 | 硬體測試定序器 | 縮放視窗 |
| CIC編譯器 | I2C | 陰影校正 |
| 顏色提取 | 影像算子 | 正弦與餘弦 |
| 色彩空間轉換 | 影像變換 | 頻譜圖 |
| 複數乘法 | 指令排序器 | SPI |
| 角點檢測 | 智商障礙矯正 | 平方根 |
| 櫃檯 | 線路檢測 | 串流媒體控制器 |
| D鎖存器 | 線性插補 | 串流媒體IDL |
| 延遲 | 鎖定 amp淨化器過濾器 | 同步鎖存器 |
| 數位增益 | 紀錄 | 觸發IDL |
| 數位預失真 | 矩陣乘法 | 單位延遲 |
| 數位脈衝處理濾波器 | 矩陣轉置 | VITA-49資料打包 |
| 離散延遲 | 平均值、變異數、標準差 | 波形生成 |
| 離散歸一化積分器 | 記憶體IDL | 波形匹配觸發 |
| 劃分 | 移動平均線 | 波形數學 |
| 點積 | N通道DDC | X/Y 到極座標轉換 |
| 資料保護組織 | 自然對數 | 賽靈思 Aurora |
| DRAM 先進先出 IDL | 噪音產生 | 過零 |
| DRAM打包器 | 歸一化平方 | 零階保持 |
| DSP48節點 | 陷波濾波器 | Z 變換延遲 |
| DUC/DDC編譯器 | ||
圖 8. Lab 中包含的 FPGA IP 模組之一VIEW FPGA。
FlexRIO軟體體驗
FlexRIO 擴充amp萊斯
FlexRIO驅動程式包含數十個LabVIEW examp檔案來快速連接 I/O 並學習 FPGA 程式設計概念。每個前任amp文件由兩部分組成：LabVIEW 在 FlexRIO FPGA 模組上運行的程式碼，以及在與 FPGA 通訊的 CPU 上運行的程式碼。這些前amp這些文件是進一步自訂的基礎，也是新應用程式的一個很好的起點。 
圖 9. 運送前ampFlexRIO 驅動程式中包含的檔案是對 FlexRIO FPGA 模組進行程式設計時的最佳起點。
除了前任ampFlexRIO 驅動程式中包含的文件，National Instruments 已發布了許多應用程式參考amp可通過在線社區或 VI Package Manager 獲取的文件。
儀器設計庫
FlexRIO 前amp上述文件基於稱為儀器設計庫 (IDL) 的通用庫建置。 IDL 是您可能想要在 FPGA 上執行的常見任務的基本構建塊，可以在開發過程中節省您的寶貴時間。一些最有價值的 IDL 包括 Streaming IDL（為主機資料 DMA 傳輸提供流量控制）、DSP IDL（包括針對常見訊號處理任務的高度最佳化功能）以及基本元素 IDL（抽象計數器和鎖存器等日常功能） 。許多函式庫也包含在 CPU 上執行的函數，並與對應的 FPGA 對應項連接。
圖 10. 實驗室儀器設計庫 (IDL)VIEW FPGA 包含在基於 FPGA 的儀器驅動程序中，並提供許多 FPGA 設計通用的基本構建模塊。
基於平台的測試和測量方法
什麼是 PXI？
PXI 由軟件提供支持，是一款堅固耐用的基於 PC 的測量和自動化系統平台。 PXI 將 PCI 電氣總線功能與 CompactPCI 的模塊化 Eurocard 封裝相結合，然後添加專用同步總線和關鍵軟件功能。 PXI 是一個高性能且低成本的部署平台，適用於製造測試、軍事和航空航天、機器監控、汽車和工業測試等應用。 PXI 於 1997 年開發並於 1998 年推出，是一個開放式行業標準，由 PXI 系統聯盟 (PXISA) 管理，該聯盟由 70 多家公司組成，旨在推廣 PXI 標準、確保互操作性並維護 PXI 規範。
整合最新商業技術
通過在我們的產品中利用最新的商業技術，我們能夠以具有競爭力的價格持續向用戶提供高性能和高質量的產品。 最新的 PCI Express Gen 3 交換機可提供更高的數據吞吐量，最新的 Intel 多核處理器可促進更快、更高效的並行（多站點）測試，Xilinx 的最新 FPGA 有助於將信號處理算法推向邊緣以加速測量，並提供最新數據TI 和 ADI 的轉換器不斷提高我們儀器的測量範圍和性能。
PXI 儀器
NI 提供 600 多種不同的 PXI 模塊，範圍從直流到毫米波。 由於 PXI 是開放式行業標準，因此有 1,500 多個不同儀器供應商提供近 70 種產品。 通過指定給控制器的標準處理和控制功能，PXI 儀器僅需要包含實際的儀器電路，從而在較小的佔用空間中提供有效的性能。 PXI 系統與機箱和控制器相結合，可使用 PCI Express 總線接口進行高吞吐量數據移動，並通過集成定時和触發進行亞納秒同步。
示波器
Samp速度高達 12.5 GS/s，模擬帶寬為 5 GHz，具有多種觸發模式和深板載內存
數字儀器
使用時序集和每通道引腳參數測量單元 (PPMU) 執行半導體器件的表徵和生產測試
頻率計數器
執行計數器定時器任務，例如事件計數和編碼器位置、週期、脈沖和頻率測量
電源和負載
提供可編程直流電源，某些模塊包括隔離通道、輸出斷開功能和遠程感測
開關（矩陣和多路復用器）
具有多種繼電器類型和行/列配置，可簡化自動化測試系統中的接線
GPIB、串行和以太網
通過各種儀器控制接口將非 PXI 儀器集成到 PXI 系統中
數位電錶
執行卷tage（高達 1000 V）、電流（高達 3A）、電阻、電感、電容和頻率/週期測量以及二極管測試
波形產生器
生成標準函數，包括正弦、平方、三角形和 ramp 以及用戶定義的任意波形
源測量單位
將高精度源和測量功能與高通道密度、確定性硬件排序和 SourceAdapt 瞬態優化相結合
FlexRIO 定制儀器和處理
為需要超出標準儀器所能提供的功能的應用提供高性能 I/O 和強大的 FPGA
矢量信號收發器
將矢量信號發生器和矢量信號分析儀與基於 FPGA 的實時信號處理和控制相結合
數據採集模塊
提供模擬 I/O、數字 I/O、計數器/定時器和触發功能的組合，用於測量電氣或物理現象
硬件服務
所有 NI 硬件均享有一年保修，涵蓋基本維修範圍，並在發貨前按照 NI 規范進行校準。 PXI 系統還包括基本組裝和功能測試。 NI 提供額外的權利，通過硬件服務計劃來延長正常運行時間並降低維護成本。 了解更多信息，請訪問 ni.com/services/hardware.
| 標準 | 優質的 | 描述 | |
| 專案持續時間 | 3年或5年 | 3年或5年 | 服務期限 |
| 延長維修範圍 | ● | ● | NI 會恢復您設備的功能，包括固件更新和工廠校準。 |
| 系統配置、組裝和測試1 |
● |
● |
NI 技術人員在發貨前根據您的自定義配置組裝、安裝軟件並測試您的系統。 |
| 高級替換2 | ● | NI 備有替換硬件，如果需要維修，可以立即發貨。 | |
| 系統退貨授權1 | ● | NI 在執行維修服務時接受完全組裝的系統交付。 | |
| 校準計劃（可選） | 標準 | 加急3 | NI 在服務計劃期間按照指定的校準間隔執行所請求的校準級別。 |
- 此選項僅適用於 PXI、CompactRIO 和 CompactDAQ 系統。
- 此選項並非適用於所有國家/地區的所有產品。 請聯繫您當地的 NI 銷售工程師以確認可用性。
- 快速校準僅包括可追溯的水平。
PremiumPlus 服務計畫 NI 可以客製化上述列出的產品，或透過 PremiumPlus 服務計畫提供額外的權利，例如現場校準、定製備件和生命週期服務。請聯絡您的 NI 銷售代表以了解更多資訊。
技術支援
每個 NI 系統都包含 30 天試用期，可透過 NI 工程師獲得電話和電子郵件支持，並可透過軟體服務計劃 (SSP) 會員資格延長試用期。 NI 在全球擁有 400 多名支援工程師，以 30 多種語言提供本地支援。此外，
提前tagNI 屢獲殊榮的在線資源和社區。
©2017 美國國家儀器公司。 版權所有。 實驗室VIEW、National Instruments、NI、NI TestStand 和 NI網 是 National Instruments 的商標。 列出的其他產品和公司名稱是其各自公司的商標或商品名稱。 本網站的內容可能包含技術錯誤、印刷錯誤或過時的信息。 信息可能隨時更新或更改，恕不另行通知。 訪問 ni.com/手冊 了解最新資訊。
7 年 2019 月 XNUMX 日
文件/資源
 |
NATIONAL INSTRUMENTS FlexRIO 客製化儀器模組 [pdf] 使用者指南 NI-5731、FlexRIO 客製化儀器模組、客製化儀器模組、儀器模組 |
