Datenerfassungs- und Prüfsysteme

FPGA-I/Os individuell mit LabVIEW programmieren

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Signale an das FPGA-System übergeben

Bild 1: NI-FlexRIO-Systeme bestehen aus einem Adaptermodul und einem PXI-FPGA-Modul, um individuelle Lösungen zu erstellen (Archiv: Vogel Business Media)

Die Leistungsstärke von FlexRIO ist nicht die Hardware selbst, sondern was sich vor dem FPGA befindet: nämlich nichts. Durch den direkten Zugriff auf FPGA-I/O kann der Anwender selbst entscheiden, welche Signale er an das LabVIEW-FPGA-Zielsystem übergeben will. Mit dem Module Development Kit lassen sich Front-End-Adaptermodule erstellen, die benutzerdefinierte Schaltkreise enthalten. Alle Geräte bestehen aus zwei verschiedenen Hardwarekomponenten: einem Adaptermodul und einem PXI-FPGA-Modul.

Die Module verfügen über einen Virtex-5 FPGA, den Anwender mit LabVIEW programmieren können (Tabelle 1). Bei bestehenden Datenerfassungsgeräten der R-Serie wird der FPGA mit Analog-Digital- oder Digital-Analog-Wandlern sowie mit digitalen Puffern kombiniert, so dass auf einem Gerät ein Standardsatz an I/O zur Verfügung steht. Auf einem FlexRIO FPGA Module jedoch sind die FPGA-Pins direkt vom Frontanschluss zugänglich. Es gibt keinen zusätzlichen Schaltkreis, der für den Anwender spezifiziert ist. Deshalb entsprechen die Spezifikationen des Moduls FPGA zum Großteil den Spezifikationen des FPGA selbst: 66 differenzielle Kanäle bei bis zu 1 GBit/s pro Paar oder 128 Single-Ended-Kanäle bei bis zu 400 MBit/s.

Adaptermodul kann selbst entwickelt werden

Ein Onboard-Speicher unterstützt externe Takte. Das verschafft Vorteile für Hochleistungs-Prüfanwendungen: Das Adaptermodul definiert die spezifischen I/O-Fähigkeiten des Systems. Sie lassen sich von Anbietern wie National Instruments, von Drittherstellern oder von Anwendern selbst entwickeln.

Erfahrene Leiterplattenlayouter können das für eine Prüf- oder Designanwendung erforderliche Front-End genau spezifizieren und ein Adaptermodul aus Schaltungskomponenten erstellen. Auf diese Weise kann jede Implementierung mit dem Modul genau an ein Prüfsystem erforderlichen Wandler, Puffer, Taktgeber oder Anschlüsse angepasst werden.

Das Adaptermodul 6581 ist ein Single-Eended-Digital-I/O-Adaptermodul mit einer Taktfrequenz von 100 MHz und einem Hardwaredesign ähnlich dem anderer Hochgeschwindigkeits-Digital-I/O-Geräte ohne festgelegte Softwareprogrammierschnittstelle außerhalb von LabVIEW FPGA.

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