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手把手教你 FPGA 与 RT 以及 Host 端通信
在ECM 中,会涉及到FPGA 、RT 以及主机,那幺三者之间是如何进行数
据流的传输呢?本文将以cRIO-9068 为例,带大家了解整个编程以及实现过程。
一、FPGA 、RT 以及主机数据流之间的通信概览
在一个含FPGA 的Real-TIme 系统中,FPGA 负责采集信号,然后将采集
的数据传输至RT 端进行监控、处理,同时在主机进行数据的显示、记录或
者发送命令。典型的基于cRIO 的Real-TIme 系统如下图所示:
数据在Real-TIme 系统中主要分为两种,一种是比如消息,命令等等,此
类数据我们只关注其最新的值,主要通过标签、消息进行数据的传递;另外
一种是数据流,我们需要获取所有的数据信息,而不仅仅是最新值,主要通
过网络流、FIFO 进行传递。
对于采集卡采集到的数据,我们有时候是希望对其进行记录,并在Host
端进行显示观测。通常,FPGA 与RT 是通过FIFO 进行数据流的传输,而
RT 则采用网络流与主机传输数据。本文将以cRIO-9068 为例,展示从信号采
集到上位机显示的整个过程,帮助大家更好地了解Real-TIme 系统的数据处
理方式
二、硬件&软件
数采卡:NI 9263
设备:cRIO-9068 ;RIGOL 示波器
软件:LabVIEW; LabVIEW Real-Time ;LabVIEW FPGA ;CompactRIO
(可以在NI Max 中查看自己所安装的软件、驱动以及模块的版本,保持
cRIO-9068 中的软件版本正确)
最终,硬件连接如图。
三、设计过程
1)新建项目
打开LabVIEW ,新建项目,在项目浏览器中,右键我的项目,选择添加
目标设备,将硬件cRIO-9068 以及NI 9263 一并添加入新建的项目。
2 )FPGA.vi 的设计
首先我们需要在FPGA 中产生一个正弦信号,经由NI 9263 的模拟端口输
出。
注意:此处不能使用单周期定时循环,因为该vi 无法在一个时钟滴答内
完成执行。关于单周期定时循环参考链接:
由于要将FPGA 产生的正弦波信号传到RT 端进行显示等处理,属于数据
流的传输,因此我们在此处使用DMA FIFO ()。
在项目浏览器中FPGA 下右键新建一个FIFO ,其FIFO 设置如下:
其中在Type 处选择类型:Target to Host-DMA ,大小使用默认的即可。在
Data Type 中选择数据的类型,此处我们传输的是无符号的32 位数据,因此
选择U32 即可。
3 )RT.vi 的设计
RT 端的vi 主要由两部分组成,一部分是从FIFO 中读取从FPGA 传来的
数据,一部分是建立网络流,将数据传给主机进行检测。这里要注意的是,
由于我们需要的是打开主机随时读取数据,主机程序运行时候。
RT 端的vi 主要由两部分组成,一部分是从FIFO 中读取从FPGA 传来的
数据,一部分是建立网络流,将数据传给主机进行检测。这里要注意的是,
由于我们需要的是打开主机随时读取数据,主机程序运行时候,会产生一个
信号,使RT 端的网络流端建立并且写入数据。因此,我们新建一个布尔变
量,作为这个传递信号。
因此,在RT 端,我们对主机的数据传递主要使用了两种方式,一种是网
络流,用于每一个数据传递;另一个是网络变量,获取布尔控件的最新值。
在FIFO 波形的传递过程中,经常使用到以下两个数,这里做多一些的介
绍。
Normalize Signal Generation Parameters & Sample Rate To Loop Time
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