Программируемые логические интегральные схемы

Обычно программирование ПЛИС требует от пользователя знания достаточно сложных языков, таких как VHDL. Именно сложность программирования ПЛИС привела к тому, что многие инженеры отказываются от использования данной технологии в приложениях измерений, автоматизации, управления и сбора данных. Однако новая технология реконфигурируемого ввода/вывода (Reconfigurable Input/Output – RIO) компании National Instruments позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на обучение программированию ПЛИС. Кроме того, технология RIO предоставляет пользователям LabVIEW возможность графического программирования и конфигурирования ПЛИС в приложениях измерений и автоматизации. Таким образом, интеграция технологии реконфигурируемого ввода/вывода в LabVIEW переводит процесс создания виртуальных приборов на совершенно новый уровень. С помощью реконфигурируемого оборудования можно самостоятельно на аппаратном уровне осуществлять настройку своей измерительной системы, а также разрабатывать уникальные системы для ряда приложений, требующих точного временного тактирования, таких как цифровое и аналоговое управление, моделирование, эмуляция цифровых протоколов и др.

Технология реконфигурируемого ввода/вывода, базирующаяся на платформе National Instruments, включает в себя PCI- и PXI-устройства сбора данных R-серии, компактную систему машинного зрения и линейку продуктов CompactRIO. При этом устройства сбора данных R-серии и системы CompactRIO с встроенным контроллером применяются в приложениях сбора и обработки данных в реальном времени. Конфигурирование ПЛИС, входящей в состав компактной системы машинного зрения, дополняет конкретное приложение возможностями управления запуском камеры, широтно-импульсной модуляции цифровых и изолированных сигналов и реализации собственных цифровых коммуникационных протоколов, которые служат для обмена данными системы с внешним оборудованием.

Модули ввода/вывода содержат в себе встроенные цепи согласования сигналов, изоляции и разъемы, служащие для подсоединения датчиков и приемников сигналов, и позволяют осуществлять сбор и выдачу аналоговых сигналов с частотой до 800 кГц и цифровых с частотами до 10 МГц. Данные с ПЛИС, установленной в задней части шасси, передаются в контроллер реального времени CompactRIO повнутренней шине PCI. Этот контроллер имеет высокопроизводительный процессор, поддерживающий операции с плавающей запятой, и установленную ОС реального времени, обеспечивающую загрузку приложений LabVIEW Real-Time с целью решения задач управления, сбора, обработки и хранения данных, а также их передачи по сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе рассмотрены и проанализированы современные реконфигурируемые системы. Соответственно рассмотрены современные методики применяемые в разработке реконфигурируемых систем ввода/вывода.