NI推出新一代基於Xilinx Kintex UltraScale FPGA的FlexRIO模塊

NI FlexRIO是NI公司推出的FPGA應用的模塊化產品，基於NI LabVIEW可重配置I/ O(RIO)架構的NI FlexRIO在一個平台中集成了高性能模塊化I / O、功能強大的Xilinx FPGA以及基於PC的技術，是板載處理和實時分析應用系統的理想之選。藉助NI FlexRIO，領域專家可以輕鬆解決高性能嵌入式和測試問題，而無需像以前一樣需要進行高成本的自定義硬體開發。NI FlexRIO架構包含三個部分：NI FlexRIO FPGA模塊、提供高性能模擬和數字I / O的NI FlexRIO適配器模塊、可重配置PXI系統，所有組件均通過LabVIEW系統設計軟體編程。

圖1：NI FlexRIO設備是 FPGA模塊和適配器模塊的結合

近日NI公司在美國德克薩斯州奧斯汀舉辦了2017年度峰會，並且推出了新一代FlexRIO PXIe模塊PXIe-7915，它是基於Xilinx Kintex UltraScale FPGA系列器件，NI的設計工程師充分利用了Kintex UltraScale FPGA管腳的兼容能力，將FPGA背板的靈活性和可擴展性最大化，同時採用相同的PCB布局，即用戶可以應用需要選擇不同規格的FPGA器件，如Kintex UltraScale KU035、KU040或者KU060。相比之前的FlexRIO模塊，這次的改進不僅包含了更多的可編程邏輯資源，同時也在性能上帶來了顯著提升：

圖2：新一代NI FlexRIO模塊與之前版本的對比

除此之外新一代FlexRIO採用高速串列的數據轉換技術，這對於採樣率、帶寬、解析度和通道數等指標至關重要。隨著應用性能需求的不斷提升，我們可以看到ADC/DAC數據轉換12位4Gsamples/S，甚至16位500Msamples/S技術的出現，這些技術指標對於各種應用都是非常具有吸引力的，但是底層的通信技術以及數據轉換已經從低壓差分信號（LVDS）介面轉向高速串列數據介面，例如JESD204B通信協議。之前的FlexRIO架構非常適合傳統的單端或者LVDS數據介面，新一代的FlexRIO架構則是為行業內最新的高速串列數據轉換介面而設計的。

圖3：並行數字轉換與高速串列數據轉換的兩種方式

LabVIEW 2017支持硬體工程或者IP導出到Xilinx Vivado工具，這樣工程師就可以利用LabVIEW進行系統架構的搭建，然後用Vivado工具進行代碼開發、模擬以及編譯調試，最後部署到FlexRIO硬體平台上。過去的十年間工程師利用FlexRIO以及LabVIEW工具帶來的靈活性和高性能進行了無數產品原型系統的搭建和研究。新一代FlexRIO為行業內新型的應用需求提供了最新的硬體和軟體支持。

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