目前，若您在為最終的部署創(chuàng)建自定義硬件，則很難并行開發(fā)軟件和硬件。因為只有進入系統(tǒng)集成階段，軟件方能在實際的硬件上接受測試。此外，您并不希望進行純理論型的軟件開發(fā)；在系統(tǒng)集成測試階段納入I/O并通過實際信號測試設計，可能造成：發(fā)現(xiàn)問題時為時已晚，因而無法按時完成設計。

許多設計者目前采用測試板卡一類的方式，建模系統(tǒng)。然而，此類板卡往往只包括少數(shù)的模擬和數(shù)字I/O通道，很少包括視覺、運動或同步I/O的能力。此外，設計師往往只是為證明概念，便不得不將時間浪費在開發(fā)傳感器或特定I/O的自定義板卡上。

如 圖 3 所示，通過靈活的COTS建模平臺，您卻能真正簡化該過程，并省去許多配合硬件驗證和板卡設計的工作。當今，任何人都能步入電子商店，插接內(nèi)存、主板、外設等組件，創(chuàng)建PC；圖形化系統(tǒng)設計與PC非常類似，力爭實現(xiàn)同樣標準的建模平臺。

Figure 3. Stream-lined development flow with Graphical System Design[!--empirenews.page--]

對于許多系統(tǒng)而言，建模平臺必須納入與最終發(fā)布完畢的系統(tǒng)相同的組件。這些組件通常是：用于執(zhí)行確定算法的實時處理器、用于高速處理或將實時處理器連至其他組件的可編程數(shù)字邏輯，以及各類I/O與外設 [圖 4]。最后，若暢銷I/O在與各個系統(tǒng)配合使用時，無法滿足您的全部需要，平臺也應能在需要時得到擴展并接受定制。

圖 4. 嵌入式系統(tǒng)的典型組件

National Instruments公司提供了數(shù)種類型的建模平臺，其中包括NI CompactRIO。該平臺含有嵌入式系統(tǒng)的所有基本模塊。 該控件包含一個運行實時操作系統(tǒng)的32位處理器。 CompactRIO背板包含的FPGA可執(zhí)行高速處理，且為包含模擬輸入與輸出、數(shù)字輸入與輸出、計數(shù)器/定時器等功能的I/O模塊，配置并提供實際接口。每個模塊都包括：與傳感器和激勵器的直接連接，以及內(nèi)置的信號調(diào)理與隔離。同時包括的模塊開發(fā)包令開發(fā)者通過平臺擴展，納入自定義模塊——全部插入該COTS架構。

此外，CompactRIO采用工業(yè)化封裝（-40 ºC到70 ºC，50G防振動）、占地小（3.5英寸 x 3.5英寸 x 7.1英寸）、供電要求低（典型的7W到10W），這使它不僅非常適于建模，而且非常適于車載、機器控制和板載預測性維護應用的部署。

自定義部署功能

如前所述，由于包裝、耐用性和成本方面的優(yōu)勢，CompactRIO常用作建模和部署。然而，用戶有時會因為規(guī)格或供電因素，選擇更小的自定義板卡設計。為滿足該需求，設計師可通過LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊，將代碼部署于任一32位處理器，從而節(jié)省軟件購買成本。

LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊結合了圖形化開發(fā)的上述所有優(yōu)點，以及現(xiàn)成的分析函數(shù)、集成式I/O和交互式圖形化調(diào)試。該模塊能夠將任一32位微處理器作為對象；由它提供的框架能夠開放地集成各類目前以C為基礎的第三方工具鏈(tool chain)和操作系統(tǒng)，從而將自定義板卡設計作為對象。一經(jīng)集成，用戶便能實現(xiàn)100%的圖形化開發(fā)，并交互式地調(diào)試其應用。通過將生成的代碼與目前市場上的所有目標集成，用戶可以最為靈活地實現(xiàn)最多的目標功能。

這種新技術使越來越多的科學家、工程師和各領域的專家，能夠更為便捷地設計算法、開發(fā)應用、編程邏輯、建模系統(tǒng)并將系統(tǒng)部署于指定的對象。

結論

 圖形化系統(tǒng)設計帶來了結合硬件平臺的軟件平臺，這能夠極大縮減開發(fā)成本和面市時間。集成多種運算模型的軟件平臺，最大程度地縮短了將項目指標實現(xiàn)為具體設計的時間。靈活的COTS硬件建模平臺可支持軟件平臺并提供自定義組件，通過縮減自定義硬件的設計時間和設計成本，最大程度地縮短第一次建模的時間。此外，通過實際I/O的建模保證了更優(yōu)質(zhì)的設計——減少了目前的設計失誤。最后，由于圖形化軟件從設計到平臺建模，到最終的目標部署均保持一致，從而使代碼利用率達到最高，并且使得向最終部署的轉換簡單易行。