1、介紹
　　在構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)時(shí)，不論是為了確保控制循環(huán)能夠可 靠的執(zhí)行，還是保證I/O信號能夠被及時(shí)響應(yīng)，或是讓處理速度達(dá)到系統(tǒng)應(yīng)用的要求，定時(shí)都是其中的關(guān)鍵。構(gòu)建一套可以滿足定時(shí)要求的系統(tǒng)，首先從硬件開始 進(jìn)行選擇，必須在尺寸、功耗、處理能力和延遲等方面進(jìn)行很好的平衡。另外，嵌入式系統(tǒng)的軟件在執(zhí)行調(diào)節(jié)、中斷響應(yīng)和計(jì)算任務(wù)之間的時(shí)間平衡幾個(gè)方面扮演著 重要的角色。
　　在考慮定時(shí)性能的前提下進(jìn)行嵌入式軟硬件集成將是一件極其耗時(shí)的挑戰(zhàn)。但是，在NI LAbVIEW 2010軟件平臺和RIO硬件平臺的幫助下，構(gòu)建一套可以滿足絕大部分系統(tǒng)應(yīng)用需求的可靠的精確定時(shí)系統(tǒng)所需要付出的代價(jià)將極大降低。繼續(xù)深入下去，了解 集成了實(shí)時(shí)CPU和FPGA的NI RIO硬件系統(tǒng)，以及定時(shí)特性是如何與LabVIEW 2010無縫集成的，可以幫助工程師、科學(xué)家和嵌入式設(shè)計(jì)人員們利用這套硬件系統(tǒng)構(gòu)建出健壯的實(shí)時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)。
　　2、集成實(shí)時(shí)CPU和高性能FPGA的NI RIO硬件
　　NI 嵌入式硬件的目標(biāo)系統(tǒng)是基于RIO架構(gòu)的，包括了一個(gè)一般用于運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的CPU和一套或多套FPGA。在這樣的集成架構(gòu)下，用戶可以在FPGA上 完成那些需要納秒級定時(shí)精度或者大量并行的任務(wù)；在CPU上完成諸如浮點(diǎn)計(jì)算等密集計(jì)算任務(wù)。FPGA和CPU之間通過PCI總線進(jìn)行通信，通過NI- RIO驅(qū)動(dòng)模塊提供的直接明了、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸接口， 使用LabVIEW或C可以很容易的進(jìn)行相關(guān)開發(fā)。
　　最終的結(jié)論是：NI-RIO 是可以適用于范圍廣泛的嵌入式原型設(shè)計(jì)，并且具有很高靈活性的平臺。同時(shí)，由于NI-RIO框架是很多不同NI硬件目標(biāo)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，例如NI Single-Board RIO和NI CompactRIO，用戶在部署軟件時(shí)，不論是堅(jiān)固型系統(tǒng)還是經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，都可以最大限度地實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用。
　　
　　圖1. NI-RIO嵌入式設(shè)備均基于集成了CPU、FPGA和模塊化I/O的統(tǒng)一架構(gòu)
　　例如，Ventura市航空中心使用LabVIEW和NI Single-Board RIO開發(fā)了一套火情監(jiān)控系統(tǒng)，用于在聯(lián)邦快遞公司的運(yùn)輸機(jī)上防控火災(zāi)。在這套系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)CPU負(fù)責(zé)運(yùn)行確定性控制算法、網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)記錄，F(xiàn)PGA硬件上則執(zhí)行其他的關(guān)鍵任務(wù)。
　　3、LabVIEW 2010和內(nèi)置的定時(shí)特性簡化了確定性可靠系統(tǒng)的編程
　　LabVIEW 不單可以使用圖形化的編程界面來編寫目標(biāo)CPU（包括了運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的CPU）和FPGA（包括RIO目標(biāo)硬件上的FPGA）程序，同時(shí) LabVIEW圖形化編程語言本身也是基于定時(shí)和同步概念而設(shè)計(jì)的。下面的一些例子將說明，LabVIEW結(jié)合Real-Time模塊和FPGA模塊是如 何讓嵌入式系統(tǒng)的定時(shí)變得簡潔明了的。