NI Single-Board RIO通用逆变器控制器特性

作者：时间：2013-02-01来源：网络收藏

低速的模拟输入和输出通道可以进行系统级的控制和监测

高速数字输出通道可以完成绝缘栅双极晶体管和金属氧化物-半导体场效应晶体管的开关

通用数字输入和输出通道可以进行系统级的控制和监测

接触器数字输出可以直接连接到24V直流接触器

所有的输入与输出接口都通过RIO夹层卡(RMC)接口连接到NIsbRIO-9606控制板上。高速，高带宽的RMC接口提供了对FPGA数字I/O线的直接访问，同时还提供了几项处理器特定的功能。FPGAI/O通过一系列终端电阻连接到RMC接口上，并且FPGA的驱动能力和板载信号终端阻抗已经经过合理的调整来支持各种应用。

图10.NI Single-BoardRIOGPICI/O与FPGA之间的连接

所有的输入与输出接口都通过RIO夹层卡(RMC)接口连接到NIsbRIO-9606控制板上。高速，高带宽的RMC接口提供了对FPGA数字I/O线的直接访问，同时还提供了几项处理器特定的功能。FPGAI/O通过一系列终端电阻连接到RMC接口上，并且FPGA的驱动能力和板载信号终端阻抗已经经过合理的调整来支持各种应用。

图11.范例计数器

图11展示了一个对DIO0上的上升沿之间的周期进行计数的简单VI。注意，该单周期定时循环将使用一个80MHz的分频时钟来定时，并且已经将DIO0定义为该时钟频率。单周期定时循环是LabVIEWFPGA环境中众多图形化对象之一，这些图形化对象可以简化FPGA上复杂的数字逻辑的实现。

NISingle-BoardRIO特性

NIsbRIO-9606嵌入式控制和采集设备在一个印刷电路板(PCB)上集成了一个实时处理器，一个用户可重配置的FPGA和各种I/O接口。它具有运行VxWorks实时操作系统的400MHz的PowerPC处理器，一个XilinxSpartan-6LX45FPGA和一个RMC接口。高速、高带宽的RMC接口提供了对96个3.3VFPGA数字线的直接访问，同时还提供了某些处理器特定的功能。可以对FPGAI/O和处理器功能进行直接的调用就意味着您可以在自己的电力电子应用中实现底层时序的自定义以及I/O信号的处理。

图12.NIsbRIO-9606设备

您可以在LabVIEWFPGA环境中对所有的FPGAI/O进行直接的访问。LabVIEW包含了内置的数据传输机制来帮助您将数据从硬件I/O传送到FPGA，再通过高速的PCI总线从FPGA传送到嵌入式处理器中以对数据进行实时的分析，后期处理，数据记录以及与联网的主机电脑进行通讯。

您可以使用内置的10/100Mbit/s以太网端口通过网络来向主机自带的Web(HTTP)和文件(FTP)协议服务器发起可编程的通讯。sbRIO-9606同时还提供了集成的控制器局域网(CAN)，RS232串口和USB端口来帮助您控制其它外围设备。

FPGA的优势

利用可自定义的Spartan-6FPGA芯片的各种优势，您可以以更少的开发成本来更快地开发电力电子控制应用。使用LabVIEW开发工具链，结合Spartan-6FPGA和一套完整的用于电力电子的硬件I/O，相比传统的数字信号处理器(DSP)来说在很多方面都提供了更好的性能。

1.可重置性

从最顶层来看，FPGA是可编程的硅芯片板，包含了可重配置的逻辑门电路矩阵。与DSP不同，FPGA不用受到特定的一组指令集或是硬件处理单元的限制。使用预置的逻辑块和可编程的路由资源，您可以针对您自己特定的电力电子控制应用对这些板卡进行配置。过去，在FPGA上实现一个DSP应用(例如PWM逆变器控制算法)通常会比在DSP处理器上实现相同的应用花费更多的精力。这需要开发者对硬件描述语言和FPGA板卡编程相当熟悉。同时，还需要设计一套自定义的I/O接口板来与FPGA进行交互。

NI的Single-BoardRIOGPIC提供了商业现成可用的开发板，您可以使用LabVIEWFPGA图形化开发环境对其编程，访问所有您的电力电子应用需要用到的I/O，从而解决了上面提到的各种问题。在LabVIEWFPGA图形化开发环境下，即使您不具备底层硬件描述语言(例如VHDL或者Verilog)或板卡级的硬件设计相关的知识，也可以准确地定义FPGA板卡需要实现的逻辑。