基于CompactRIO平台的cRIO-9068软件的性能与分析测试以及其优点

近十年来， CompactRIO平台已经成为嵌入式控制和监测系统的标准。所有CompactRIO系统均基于NI LabVIEW可重配置I/O(RIO)架构，该架构集成了一个实时处理器、可重配置FPGA和模块化NI C系列I/O，通过LabVIEW系统设计软件进行编程。NI cRIO-9068控制器以高性价比为CompactRIO平台提供了卓越的性能和坚固性，使其适用于严苛环境下的高容量和OEM应用。这一软件设计的控制器配备了Xilinx Zynq all-programmable片上系统(SoC)，在单个芯片上结合了基于ARM的处理器和7系列 FPGA芯片。由于集成了Zynq，cRIO-9068控制器使得CompactRIO平台现在可支持基于NI Linux 实时操作系统，让用户可以在熟悉的LabVIEW开发环境中更灵活地复用现有的Linux代码。

将基于ARM的处理器引入CompactRIO

cRIO-9068控制器在CompactRIO历史上首次采用基于ARM的处理器。这一技术正是赋予智能手机和其他需要高处理性能和低功耗的消费类电子产品以强大功能的技术。集成的Zynq SoC提供了667 MHz双核ARM Cortex-A9处理器。相比同价位的8槽集成NI cRIO-9074，这款双核处理器具有高出4倍的性能。
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借助更大型的FPGA进行创新

cRIO-9068控制器是第一个配备Xilinx 7系列FPGA芯片的CompactRIO设备。 7系列FPGA芯片提供了比上一代芯片更高的性能，每单元功耗降低50%，采用28纳米技术，在同样大小的芯片上容纳了更多的逻辑单元和数字信号处理（DSP）片。cRIO-9068控制器提供了具有85,000个逻辑单元和220个DSP逻辑片的Artix-7 FPGA芯片，与cRIO-9074相比提供了2倍数量的逻辑单元和4倍的DSP片。有了更大的FPGA空间，您就可以实现比以往更高级的控制、信号处理、滤波、定时和其他逻辑。
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性能基准测试

Xilinx 开发Zynq SoC的部分原因是由于NI LabVIEW RIO架构的成功。通过将处理器和FPGA芯片置于同一管芯上，Zynq SoC能够实现任何分立元件不能实现的功能，比如处理器和FPGA芯片之间包含10,000个互连线。如此大量的互连线使得结合LabVIEW系统设计软件的CompactRIO控制器能够以高达300 MB/ s的速率读写16个DMA通道的数据。除了互连性的提升，基于ARM的双核处理器也为真实应用提供了卓越的性能。表1显示了分别使用配备400 MHz单核处理器的cRIO-9074控制器和配备667 MHz ARM双核处理器的cRIO-9068控制器测试实际应用的基准测试对比结果。

应用基准测试 cRIO-9074 cRIO-9068 
复杂应用（占用CPU%） 

97%

 

18%

 
读写采样数据（占用CPU%） 

46%

 

7%

 
控制采样数据（占用CPU%） 

72%

 

11%

 

 

表 1: cRIO-9074和cRIO-9068控制器的应用基准测试结果对比

查看cRIO-9068控制器性能和吞吐量基准测试

庞大的软件生态系统

NI对基于Linux的实时操作系统(RTOS)投入了大量研发。这一基础技术为CompactRIO平台提供了更高层次的开放性，使LabVIEW用户能够访问LabVIEW内部及LabVIEW之外来自于社区的大量应用程序和IP库。NI在全球还拥有一个包含超过600家公司的NI联盟伙伴网络，其中一些联盟伙伴专门致力于嵌入式控制领域。无论是产品、系统、集成或咨询和培训服务，NI联盟伙伴均可为您提供独一无二的解决方案，帮助您应对最严峻的工程项目挑战。

 

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熟悉的LabVIEW开发环境助您利用最新的技术

传统上，使用cRIO-9068控制器提供的各种技术开发应用程序将需要大量的工程投资，包括聘用使用各种不同工具的工程师团队。而基于平台的方法将CompactRIO控制器与单个集成工具链LabVIEW相结合，可帮助您创建、调试和部署用于处理器、FPGA和I/O的软件应用程序。现在借助cRIO-9068控制器，您可以使用与之前CompactRIO控制器相同的单一工具链，并利用最新的技术利用其卓越的性能和灵活性进行创新。