高性能的多核NI CompactRIO设备的性能与功能分析

进一步了解高性能的多核NI CompactRIO系统。cRIO-9081 与 cRIO-9082是目前最高性能的CompactRIO产品，此产品目前具备高级的Intel Core i7双核处理器。继续阅读以了解此高级系统使用的技术和应用程序的细节。

高性能的多核NI cRIO-908x系统为CompactRIO平台提供了前所未有的新功能，其中包括：高级的Intel Core i7双核处理器、为整合用户界面内置的VGA显示输出功能、而且可以自由选用Microsoft Windows Embedded Standard 7 (WES7) 或LabVIEW Real-Time 操作系统。cRIO-908x所带来的新功能，使其更适于复杂应用所需的高级任务处理，如机器视觉与快速控制原型。若针对高性能的多核CompactRIO选用WES7，并利用Windows系统的多样性，将更能发挥NI LabVIEW软件的功能。高性能的多核CompactRIO具备多种连结、扩展选项，包含高带宽与低延迟的MXI-Express 总线。

1. 高性能的多核处理功能

cRIO-9081

 

cRIO-9082

 
Clock Frequency  

1.06 GHz

 

1.33 GHz/2.4 GHz (Turbo)

 
Cores/Parallel Threads  

2/2

 

2/4

 
Hyper-Threading  

No

 

Yes

 
Turbo Boost  

No

 

Yes

 
Active Management Technology (AMT)  

No

 

Yes

 

 

表1. 多核CompactRIO具有高级的Intel双核处理器

高性能的多核CompactRIO，配有低功耗的Intel双核处理器，可用于需要高级处理需求的任务。使用多核的处理器，您可同步执行独立任务或线程，以大幅缩短执行时间。LabVIEW也可利用多核技术自动将任务分配到多个线程中，能更轻松开发地开发多线程应用。复杂的线程管理任务，均已内置于图形化程序设计功能中，对于用户来说是透明的。

Intel处理器更具备多项新技术，可提升CompactRIO设备的性能与功能。

Intel Hyper-Threading技术，可让处理器的各个核并行执行两个线程，让软件获得双倍于处理器内核数量的处理能力，进而提高多核性能。如此一来，只要是NI cRIO-9082所执行的应用，将可同时执行4组线程，达到更高性能。

Intel Turbo Boost 技术则是在工作负担较重的情况下，可提高处理器的时钟频率。在运算任务密集期间，若应用需要更高的时钟频率，将依特定增幅而提高处理器的时钟频率，直到满足需求为止，或有在某些因素（如温度与处理器核负担）可能需要降低时钟速度至基频时，才会停止。如此可确保达到最高性能，并兼顾处理器保持在安全工作范围内。

Intel Active Management Technology (AMT)技术则可让高级使用者在远程管理CompactRIO系统。这一底层的硬件管理，是通过主以太网络接口执行，且不需要CompactRIO软件操作，即可启动或关闭CompactRIO、检查目前的系统状态、重新控制输出以及其它许多管理任务。

2. 嵌入式操作系统

这一高性能的多核CompactRIO，也是首款可选择操作系统的CompactRIO系列产品。工程师可选用精确、稳定的LabVIEW Real-Time或具有广泛的软件支持与用户界面功能的WES7。

LabVIEW Real-Time OS可针对那些需要时间确定性的精确应用，提供绝佳的实时工作环境。通过精确的时钟与任务优先级排序，即可轻松地在LabVIEW中开发时间精确的任务（如闭环运动控制），并部署至CompactRIO。LabVIEW Real-time 操作系统也提供了最优化的环境，可确保应用每天24小时，每周7天连续执行。

WES7可使用基于Windows的多样的软件，还有适用于Windows平台的LabVIEW，以提供更多功能。可利用.NET组件、ActiveX控件、DLL函数库中的函数；建构OPC服务器；或直接连至远程数据库，以轻松记录数据。而且，这也是CompactRIO平台首次可以通过内置的VGA显示输出，以建立自己的使用界面，而不必使用专门的上位机用户界面电脑，进而降低系统成本与维护需要。

WES7可使用基于Windows的多样的软件，还有适用于Windows平台的LabVIEW，以提供更多功能。可利用.NET组件、ActiveX控件、DLL函数库中的函数；建构OPC服务器；或直接连至远程数据库，以轻松记录数据。而且，这也是CompactRIO平台首次可以通过内置的VGA显示输出，以建立自己的使用界面，而不必使用专门的上位机用户界面电脑，进而降低系统成本与维护需要。

为进一步针对自己的需求而选用正确的操作系统，可参阅为CompactRIO选择嵌入式操作系统时的五大注意事项

3. 用户可编程的FPGA

高性能的多核CompactRIO具有新增的Xilinx Spartan-6系列FPGA。与NI cRIO-9118底板中的最大型Virtex-5 FPGA相比，cRIO-9082具有最大型的Spartan-6 LX150 FPGA，新增将近30%的逻辑单元以及多达3倍的复用器。

进一步了解Xilinx Spartan-6系列FPGA.

您可使用LabVIEW FPGA 模块图形化的程序设计功能，建立自定义的测量控制硬件，且不需要深入了解底层的硬件描述语言（Hardware description languages, HDL）。此自定义硬件可用于专属的定时和触发、超高速控制、数字通信协议接口，还有其它多项任务，以实现高稳定、高精度的高速硬件。

4. NI C 系列应用与扩展选项

高性能的多核CompactRIO具备集成的8槽 C系列底板，并可通过C系列扩展选项而大幅提高I/O数量，若搭配高带宽、低延时的MXI-Express总线，则可进一步使用多款CompactRIO平台的扩展选项。所有C系列扩展机箱，均搭配了用户可编程的FPGA，以用于自定义的数据处理任务。

EtherCAT 附属机箱 具备8槽或以上的插槽，可通过LabVIEW Real-Time为CompactRIO提供更精确的分布式I/O扩展。针对闭环I/O操作（包含运动控制）的应用，即可搭配此扩展选项。

Ethernet RIO具备8槽或以上的插槽，可针对Windows或LabVIEW Real-Time系统，轻松扩展独立的C系列产品。另可通过常见的本地局域网（LAN），进行LabVIEW共享变量通讯操作，而轻松扩展分布式I/O网络。

MXI-Express RIO 机箱 则具备14槽或以上的插槽，可扩展最高性能的C系列产品。高传输率的MXI-Express x1接口，可达200MB/s的多机箱流盘带宽。一旦设定完毕，MXI-Express RIO机箱也可作为独立装置，以板载的FPGA处理数据。

上述这些扩展方式，均可整合NI或其他制造商的超过60款 C系列特殊测量模块，由于可选用多款模块，更可让系统确实满足I/O需求。

5. 内置VGA显示输出功能

当要开发嵌入式或工业级系统时，建立人机界面（HMI）是重要的步骤之一。这一高性能的多核CompactRIO，是首款内置VGA显示功能的CompactRIO，可大大简化HMI的开发流程。使用WES7配合VGA显示器或触摸屏，即可开发LabVIEW应用，并将其人机界面作为自己的使用界面。不仅可加快独立的HMI应用开发，也可用低价位屏幕替代额外的个人电脑或触摸屏电脑，进而降低成本。

6. GigE Vision的成像与检测功能

对机器视觉相关（包含医疗装置、工业级监控、全自主机器人）的应用而言，多核CompactRIO是一个理想的平台。使用2个千兆 Ethernet通信接口可连接GigE Vision 相机，搭配LabVIEW Real-Time与WES7，可以实现高速、高分辨率度的影像采集/处理应用。利用高性能的NI-IMAQdx 驱动程序，与机器视觉开发模块成像函数库中的数百种算法，即可轻松开发如影像强化、模式匹配、物体测量等应用。

7. 外设连接功能

任何CompactRIO装置均具备多种连接选项，可连接多样的附属硬件。使用4个高速USB接口中任意一个，即可连接如键盘或鼠标的外设，也可外接储存设备以记录数据。另可选择RS232或RS485/422串口以连接各种装置，如电机驱动器、专用仪器、字符显示器等。

8. CPU扩展模块介绍

高性能的多核CompactRIO，为首款可搭配使用新的CPU扩展模块（CPU Expansion Module, CXM）的CompactRIO。只要连接NI与其他制造商的多种CXM模块，即可利用如Wi-Fi、便携式高速储存装置、以及ExpressCard等I/O。

9. 下一步

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