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NI Single-Board RIO產(chǎn)品是為高容量的嵌入式控制與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用而設(shè)計的，可以滿足高性能和高可靠性的要求。通過使用這些實時的單板計算機(jī)，工程師和嵌入式開發(fā)員可以將包含I/O的嵌入式系統(tǒng)更快地投入市場。由于NI Single-Board RIO使用了NI LabVIEW FPGA和LabVIEW實時技術(shù)，工程師們能夠使用簡單易用的圖形化編程工具對NI Single-Board RIO嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、編程以及定制。
圖1：NI Single-Board RIO產(chǎn)品是實時的單板計算機(jī)，包括實時處理器、FPGA以及模擬與數(shù)字I/O，可以使用LabVIEW進(jìn)行編程。
* 單板嵌入式控制與數(shù)據(jù)采集
* 用于快速開發(fā)的NI LabVIEW圖形化編程工具
* 用于可靠獨立操作與信號處理的板載實時處理器
* 用于定制I/O定時與處理的板載FPGA芯片
* 板載模擬I/O與數(shù)字I/O
* 用于板卡級嵌入式設(shè)計的低成本系統(tǒng)
NI的Single-Board RIO都在一塊板卡上集成了一個嵌入式實時處理器、一塊高性能FPGA芯片以及板載模擬與數(shù)字I/O接口。所有I/O都直接連接到FPGA，提供了定時與 I/O信號處理的底層定制。FPGA通過高速PCI總線連接到嵌入式實時處理器。LabVIEW包含了內(nèi)置的數(shù)據(jù)傳輸方式，用于將數(shù)據(jù)從I/O傳送到 FPGA，或是從FPGA傳送到嵌入式處理器上，用于實時分析、后處理、數(shù)據(jù)記錄或是與聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信。
圖2：NI Single-Board RIO體系結(jié)構(gòu)
說明：CompactRIO還可以作為一個包裝完好的嵌入式系統(tǒng)來購買，其中包含了一個堅固的機(jī)械外殼，用來承受苛刻的工作環(huán)境。
NI Single-Board RIO產(chǎn)品
總共有八種NISingle-Board RIO產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在處理器速度、可編程門陣列（FPGA）門數(shù)量、內(nèi)存容量以及I/O組合方面有所不同。要了解更多關(guān)于某個型號具體包含何種特性，請參考下表。
表1：實時單板計算機(jī)的NISingle-Board RIO平臺
型號
處理器速度（MHz）
內(nèi)存（DRAM）
FGPA大?。ㄩT）
3.3 V DIO
AO
24 V DI/DO線路
sbRIO-9601
266
64 MB
1M
110
0
0
0
sbRIO-9602
400
128 MB
2M
110
0
0
0
sbRIO-9611
266
64 MB
1M
110
32
0
0
sbRIO-9612
400
128 MB
2M
110
32
0
0
sbRIO-9631
266
64 MB
1M
110
32
4
0
sbRIO-9632
400
128 MB
2M
110
32
4
0
sbRIO-9641
266
64 MB
1M
110
32
4
32/32
sbRIO-9642
400
128 MB
2M
110
32
4
32/32
NI Single-Board RIO產(chǎn)品包括以下規(guī)范和外圍設(shè)備：
* -20至70 °C存儲器工作溫度
* -20至55 °C工作溫度
* 用于聯(lián)網(wǎng)的10/100以太網(wǎng)端口
* 高達(dá)256 MB非易失存儲器
* 高達(dá)128 MB RAM
* 帶有備用電池的實時時鐘
模擬與數(shù)字I/O以及擴(kuò)展I/O
NI Single-Board RIO包含以下板載I/O：
* 110 路3.3 V/TTL數(shù)字I/O線路
* 多達(dá)32路±10 V、16位、250 kS/s模擬輸入
* 多達(dá)4路±10 V、16位、100 kS/s模擬輸出
* 多達(dá)32路24 V工業(yè)數(shù)字輸入線路
* 多達(dá)32路24 V工業(yè)數(shù)字輸出線路
對于擴(kuò)展I/O，最多可以將三塊C系列I/O模塊插入到每個Single-Board RIO系統(tǒng)中。C系列I/O具有多種類型，其中包括電壓、電流、熱電偶、RTD、加速度計以及張力計輸入；高達(dá)±60 V同步采樣的模擬I/O；12、24以及48 V工業(yè)數(shù)字I/O；5 V/TTL數(shù)字I/O；計數(shù)器/定時器；脈沖發(fā)生；高電壓/電流繼電器。由于這些模塊包含用于較寬電壓范圍或工業(yè)信號類型的內(nèi)置信號調(diào)理，通?？梢灾苯訉?C系列模塊連接到傳感器和執(zhí)行器上。由于這些平臺是開放的，您還可以建立自己定制的I/O模塊，以便滿足的特殊I/O應(yīng)用或通信需求。
圖4：對于60多種C系列I/O與通信模塊，工程師最多可以將三個模塊連接到任何NI Single-Board RIO產(chǎn)品中以提高其I/O功能，或是構(gòu)建自定制的I/O模塊。
可重復(fù)配置FPGA
嵌入式FPGA是工程師可以使用LabVIEW FPGA工具進(jìn)行編程的高性能、可重復(fù)配置的芯片。過去，F(xiàn)PGA設(shè)計者需要學(xué)習(xí)使用例如VHDL等復(fù)雜的設(shè)計語言，才能對FPGA進(jìn)行編程?，F(xiàn)在，任何工程師或是科學(xué)家都可以使用圖形化的LabVIEW工具對FPGA進(jìn)行編程和定制。使用嵌入在CompactRIO中的FPGA硬件，您可以為模擬和數(shù)字 I/O，實現(xiàn)自定義定時、觸發(fā)、同步、控制以及信號處理。LabVIEW FPGA作為一個開放的環(huán)境，使您可以集成VHDL代碼或是IP核心。
板載實時處理器
NI Single-Board RIO產(chǎn)品含有工業(yè)級266 MHz或400 MHz的Freescale MPC5200處理器，能夠在高可靠性的Wind River VxWorks實時操作系統(tǒng)上，確定性地執(zhí)行LabVIEW實時應(yīng)用程序。LabVIEW包含內(nèi)建函數(shù)，用于在FPGA以及CompactRIO嵌入式系統(tǒng)中的實時處理器之間傳送數(shù)據(jù)。您可以從600多個LabVIEW內(nèi)建函數(shù)中進(jìn)行選擇，建立用于實時控制、分析、數(shù)據(jù)記錄與通信的多線程嵌入式系統(tǒng)，并且，您還可以將現(xiàn)有的C/C++代碼與LabVIEW實時代碼整合在一起，以便節(jié)省開發(fā)時間。
應(yīng)用實例
由于NI Single-Board RIO成本低，可靠性高，并且適合于高容量的嵌入式測量和控制應(yīng)用，您可以用它來解決眾多工業(yè)、應(yīng)用挑戰(zhàn)。具體實例包括：
* 醫(yī)用設(shè)備監(jiān)視與控制
* 機(jī)器人與無人車輛控制
* 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視與保護(hù)
* 嵌入式數(shù)據(jù)記錄
* 電氣功率監(jiān)視與功率電子控制
* 手機(jī)/便攜式設(shè)備噪聲、振動、聲振粗糙度（NVH）分析
工商網(wǎng)監(jiān)
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