NI CompactRIO——可重新配置的控制和采集系统
关键字： CompactRIO, 系统, 采集
概览
NI CompactRIO是一种小巧而坚固的工业化控制与采集系统，利用可重新配置I/O（RIO）FPGA技术实现超高性能和可自定义功能。NI CompactRIO包含一个实时处理器与可重新配置的FPGA芯片，适用于可靠的独立嵌入式或分布式应用系统；还包含热插拔工业I/O模块，内置可与传感器/调节器直接连接的信号调理。CompactRIO展示了一种支持开放访问低层硬件资源的低成本架构。CompactRIO嵌入式系统可以使用高效的 LabVIEW图形化编程工具进行快速开发。利用NI CompactRIO，您可以快速建立嵌入式控制与采集系统，而且该系统的工作性能和优化特性可与专门定制设计的硬件电路相媲美。
CompactRIO平台包括带有工业浮点处理器的cRIO-900x和cRIO-901x实时控制器，其中cRIO-901x系列的4槽和8槽可重配置机箱具有1百万或3百万门FPGA。该平台还包括新型cRIO-907x系列——一种集成的控制器与机箱。CompactRIO C系列模块提供了各种类型的I/
O，从±80 mV热电偶输入到250VAC/VDC通用数字输入。用户可以使用LabVIEW、LabVIEW实时模块和LabVIEW FPGA模块开发CompactRIO嵌入式系统。CompactRIO可以有三种配置——嵌入式系统（包括CompactRIO集成控制器与机箱）、R 系列扩展系统和远程高速接口系统。
CompactRIO嵌入式系统
CompactRIO嵌入式系统包含一个实时嵌入式处理器、带有可编程FPGA的4或8槽可重新配置的机箱和热插拔工业I/O模块。这种低成本的嵌入式架构支持开放访问低层的硬件资源，以快速开发定制的独立或分布式控制与采集系统。
CompactRIO R系列扩展系统
CompactRIO R系列扩展系统使用同样的热插拔工业I/O模块，为PCI或PXI/ CompactPCI R系列FPGA设备提供高性能的信号调理和工业扩展I/O。该扩展系统为各种应用增加了自定义的测量功能，如传统的插入式数据采集、视觉、运动和模块化仪器等应用。
CompactRIO远程高速接口系统
CompactRIO远程高速接口系统使用与其他CompactRIO平台相同的热插拔I/O模块，以实现与Windows台式机或笔记本电脑的高速接口。嵌入式系统中的90xx实时控制器为一个支持高达50 MB/s数据传输速率的高速远程控制器所替代。
低成本的开放式架构
CompactRIO采用低功耗实时嵌入式处理器，以及一组高性能的RIO FPGA芯片。RIO核心
内置数据传输机制，负责将数据至传输嵌入式处理器以进行实时分析、后续处理、数据记录或者与联网主机的通信。利用LabVIEW FPGA的基本I/O功能，CompactRIO支持对每个I/O模块的输入/输出电路的直接硬件访问。所有I/O模块均包含内置的连接、信号调理、转换电路（如ADC或DAC）和一个可选配的隔离屏蔽。该设计展示了一种支持开放访问低层硬件资源的低成本架构。
I/O模块
每个CompactRIO I/O模块都包含内置的信号调理和螺旋接头、BNC或D-Sub连接器。通过在模块中集成接线盒，大幅缩小了CompactRIO的尺寸，显著降低了其现场连线成本。现有多种类型的I/O可供使用，包括±80 mV热电偶输入、±10V同时采样模拟输入/输出、高达1A驱动电流的24V工业数字I/O、带有供编码器使用的5V常规电源输出的差分/TTL数字输入和250Vrms的通用数字输入。由于该模块内置有支持大电压范围或工业信号类型的信号调理电路，通常情况下，您可以将CompactRIO模块与您的传感器/调节器直接相连。而且，您可以利用CompactRIO I/O模块开发工具集创建您自己的模块。关于可用模块的更新信息，敬请访问ni.com/compactrio。
实时处理器
CompactRIO嵌入式系统特性在于其工业级的处理器以可靠和确定的方式执行您的LabVIEW实时应用。从数千种内置的LabVIEW函数中选择合适的函数，您可以构建面向实时控制、分析、数据记录和通信的多线程嵌入式系统。控制器还具有一个10/100 Mb/s以太网口，可用于跨网络的通信编程（包括电子邮件）和内置网络（HTTP）与文件（FTP）服务器。利用远程面板网络服务器，您可以自动发布用于多客户端远程监控或控制的嵌入式应用的图形化用户界面前面板。该实时处理器还包括了11~30VDC的双电源输入、一个用户DIP开关、LED状态指示灯、一个实时时钟、看门狗定时器和其他高可靠的特性。
可重新配置的机箱
可重新配置的机箱是NI CompactRIO嵌入式系统的核心，包含RIO FPGA内核。该用户定义的RIO FPGA是对于您的控制逻辑、输入/输出、定时、触发和同步设计的一种利用定制硬件的实现。RIO FPGA芯片与I/O模块以星型拓扑相连接，从而可以访问每个模块以实现精确控制并在定时、触发和同步等方面获得极大的灵活性。通过本地PCI总线连接，实现了RIO FPGA与实时处理器间的高性能接口。可重新配置的机箱采用了相同的金属架构，使得整个CompactRIO平台同样坚固。
集成的控制器与机箱
集成的配置将嵌入式实时控制器与包含有FPGA的机箱组合在独立的单元之中。这样的配置提供了模块化控制器与机箱的所有功能特性，并进行了成本优化以使得该系统非常适合大容量的应用。

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