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长沙的网站制作公司,国内ui设计网站,什么是专业建设,做一个电影网站需要多少钱2.1#xff1a;NI的LabVIEW FPGA未来战略部署 在展望NI公司的LabVIEW FPGA技术未来发展趋势之前#xff0c;让我们先来回顾一下LabVIEW与FPGA的技术发展历程#xff0c;如图2-1所示。可以看出#xff0c;NI公司的LabVIEW FPGA软件一方面是跟随Xilinx最新的FPGA硬件可持续发…       2.1NI的LabVIEW FPGA未来战略部署 在展望NI公司的LabVIEW FPGA技术未来发展趋势之前让我们先来回顾一下LabVIEW与FPGA的技术发展历程如图2-1所示。可以看出NI公司的LabVIEW FPGA软件一方面是跟随Xilinx最新的FPGA硬件可持续发展另外一方面则是发展自己的IP核同时开发出IPNet类似开源软件社区构建一个完善的生态圈NI以及客户都可以将实际的工程应用案例、IP核、算法放在IPNet上面共享共助。 图2-1LabVIEW FPGA发展历程 NI正在加倍努力地开发LabVIEW FPGA及其相关的硬件产品虽然LabVIEW FPGA已经帮助客户解决了很多FPGA技术难题但是为了能够继续将FPGA技术提供给新的领域专家和工程师们使用NI针对LabVIEW FPGA技术本身始终坚持以下几点 对于一些由于编程和系统复杂程度原因而放弃考虑使用FPGA技术的工程师和科学家而言为他们提供了一个可行方法。跨越存在于顺序算法设计与并行FPGA实现之间的鸿沟。通过抽象减轻实际数字设计的负担使设计者能够关注更高层次、更为复杂的目标。直观地表示仅仅适用于FPGA编程的并行、流水线、数据流设计方法。 在未来20年中对更高层次抽象以及更好开发工具的需求是显而易见的特别是FPGA实现在不断蚕食曾经被应用程序专用集成电路ASIC所主导的市场。LabVIEW FPGA和各种NI FPGA硬件平台将会继续在嵌入式系统和测试与测量中和NI的产品一起继续成长-NI官网。 以上这段话是NI官方给出的答案这里我们的结论是NI的LabVIEW FPGA工具包会朝着两个方向发展一是软件IP核算法的不断增加和更新包括最新的5G算法、雷达仿真模型、电机模型、新型控制算法、CNN神经网络、自适应算法、多通道数字滤波器、人工智能、机器视觉算法等等二是NI会持续推出基于Xilinx最新的FPGA芯片的RIO硬件平台以适应越来越复杂的应用将FPGA性能、参数、指标发挥到极致将应用场合拓展到需要更高更强性能的领域这类FPGA硬件会非常高端甚至禁运。 2.2神电测控My_FPGA未来发展方向高中低端走量专注细分行业 我们专注于通用型LabVIEW FPGA软件工具包的开发FPGA硬件则交给客户自己定义。因此我们未来的发展方向始终坚持的是My FPGA软件工具包IP核的开发面向的客户群体则是需要能做项目或者产品走量并且需要完善的软件和外设接口驱动IP的。通过图形化的LabVIEW方便客户自己集成也就是更专注于细分行业比如传统的工业自动化、运动控制、嵌入式开发、数据采集、信号处理、总线通信、物联网、边缘计算、人工智能、机器学习等需要FPGA注入新活力的领域。通常这类FPGA芯片性价比非常高能够走量可以实现传统MCU和MPU无法达到的性能。结合我们提供的My FPGA软件工具包里面的函数VI可以快速实现产品开发与原型验证。 我们在软件开发方面会投入更多的精力主要细分为以下几类。 LabVIEW FPGA Communication工具包顾名思义就是FPGA通信接口软件包括UART串口、CAN总线、USB2.0、USB3.0、千兆以太网UDP/TCP、万兆SFP光纤TCP、SPI、IIC、VGA、HDMI、RTC、EEPROM、Flash目前已经完成。本书会着重告诉大家如果使用LabVIEW自己一个人同时开发ZYNQ芯片里面的PSARM和PLFPGA两部分的开发以及二者之间的通信和交互。LabVIEW FPGA Motion工具包就是FPGA运动控制领域IP核包括PID闭环控制算法、增量式编码器采集、SSI编码器采集、PWM脉冲生成、T型加减速、直线插补多轴联合运动目前已经完成。新增了带死区互补输出的PWM VI。LabVIEW FPGA DAQ工具包就是FPGA数据采集软件包括8位、12位、16位、24位AD/DA芯片接口驱动、SD卡存储、脉冲宽度测量等已经开发完成。新增了32位ADC芯片采集驱动VI。LabVIEW FPGA Vision工具包就是FPGA图像视觉软件目前已经开发完成了图像采集、视频传输后续会重点开发图像处理算法IP核目前已经完成全部开发。LabVIEW FPGA Signal工具包即FPGA信号处理软件包括信号生成、信号滤波、FFT与逆FFT变换、极坐标转换、三角函数、陷波器、信号测量等开发完成。新增了FPGA端的滤波器系数自动加载VI。 我们所开发的通用型My FPGA工具包都是围绕着FPGA芯片展开的可以最大程度节省硬件开发成本。My FPGA软件工具包对于Xilinx FPGA芯片的硬件支持我们分为以下3个阶段。 初级阶段支持Spartan3E、Spartan6、Virtex5目前已经开发完成。如图2-2所示。 中间阶段支持ZYNQ和ARTIX7已于2019年7月份全部完成。 高级阶段支持Virtex7和KINTEX7已经完成全部封装测试 2019年10月完成。 提升阶段支持LabVIEW直接对7系列FPGA芯片里面的PCIe DMA IP核进行开发。提供一整套完整的LabVIEW FPGA PCIe/PXIe软硬件解决方案包括下位机PCIe DMA程序开发、中间层固件代码开发、上位机LabVIEW/C#/C程序开发。2020年9月完成。 升华阶段支持Xilinx ZYNQ芯片开发也就是本书的重点内容。学完之后用户能够自己独立自主的使用图形化的LabVIEW软件对ZYNQ芯片里面的PSARM和PLFPGA程序开发真正将芯片领域最难的SOC架构FPGA轻松拿下。 注意以上所有芯片不限制封装、引脚数量和速度等级。这样用户就可以根据实际需求选择不同封装和资源的FPGA芯片多达上百种。 图2-2已经开发完成的My_FPGA支持的芯片列表 为了让客户更好的选择不同的FPGA芯片进行实际项目或者产品开发我们将同一个系列里面不同的FPGA采取以下命名规则芯片家族_具体型号_速度等级封装例如本书我们重点用到的原子ZYNQ7020领航者开发板上的FPGA主芯片就是ZYNQ_XC7Z020_2CLG400如图2-3所示。这样用户直接可以在LabVIEW里面选择对应的芯片然后创建一个FPGA项目即可。一般FPGA芯片速度等级是2、3、4我们取最常见的2和3如果有用户需要用到4或者2L也可以联系我们加进去。这本书重点讲解Xilinx的ZYNQ芯片程序开发所以这里我们把所有ZYNQ家族的FPGA目标终端设备全部新建出来右击“我的电脑”然后选择新建“终端和设备”即可对应的项目浏览器如图2-4所示。 图2-3已经开发完成的My FPGA支持的芯片-命名规则ZYNQ 图2-4新建出来的My FPGAZYNQ目标终端设备-项目浏览器 目前LabVIEW My FPGA ZYNQ Pro20工具包已经开发完成的ZYNQ配套案例程序多达100多个。为了方便讲解和演示我们将ZYNQ范例程序分成PSARM端例程和PLFPGA端例程两部分其中PLFPGA端的范例程序如图2-5所示PSARM端的范例程序如图2-6所示但是二者内部是可以相互通信的PS与PL的交互通信原理以及每个案例程序的编写过程、实现的功能可以参考后续第6~8章的实验详解部分。 图2-5My FPGA工具包配套的ZYNQ里面的PLFPGA端案例实验程 后续会持续补充 图2-6My FPGA工具包配套的ZYNQ里面的PSARM端案例实验程 后续会持续补充