基于Xilinx Kintex UltraScale FPGA的FlexRIO模块介绍
ni flexrio是ni公司推出的fpga应用的模块化产品，基于ni labview可重配置i/ o（rio）架构的ni flexrio在一个平台中集成了高性能模块化i / o、功能强大的xilinx fpga以及基于pc的技术，是板载处理和实时分析应用系统的理想之选。借助ni flexrio，领域专家可以轻松解决高性能嵌入式和测试问题，而无需像以前一样需要进行高成本的自定义硬件开发。ni flexrio架构包含三个部分：ni flexrio fpga模块、提供高性能模拟和数字i / o的ni flexrio适配器模块、可重配置pxi系统，所有组件均通过labview系统设计软件编程。
图1：ni flexrio设备是 fpga模块和适配器模块的结合
近日ni公司在美国德克萨斯州奥斯汀举办了2017年度峰会，并且推出了新一代flexrio pxie模块pxie-7915，它是基于xilinx kintex ultrascale fpga系列器件，ni的设计工程师充分利用了kintex ultrascale fpga管脚的兼容能力，将fpga背板的灵活性和可扩展性最大化，同时采用相同的pcb布局，即用户可以应用需要选择不同规格的fpga器件，如kintex ultrascale ku035、ku040或者ku060。相比之前的flexrio模块，这次的改进不仅包含了更多的可编程逻辑资源，同时也在性能上带来了显著提升：
图2：新一代ni flexrio模块与之前版本的对比
除此之外新一代flexrio采用高速串行的数据转换技术，这对于采样率、带宽、分辨率和通道数等指标至关重要。随着应用性能需求的不断提升，我们可以看到adc/dac数据转换12位4gsamples/s，甚至16位500msamples/s技术的出现，这些技术指标对于各种应用都是非常具有吸引力的，但是底层的通信技术以及数据转换已经从低压差分信号（lvds）接口转向高速串行数据接口，例如jesd204b通信协议。之前的flexrio架构非常适合传统的单端或者lvds数据接口，新一代的flexrio架构则是为行业内最新的高速串行数据转换接口而设计的。
图3：并行数字转换与高速串行数据转换的两种方式
labview 2017支持硬件工程或者ip导出到xilinx vivado工具，这样工程师就可以利用labview进行系统架构的搭建，然后用vivado工具进行代码开发、仿真以及编译调试，最后部署到flexrio硬件平台上。过去的十年间工程师利用flexrio以及labview工具带来的灵活性和高性能进行了无数产品原型系统的搭建和研究。新一代flexrio为行业内新型的应用需求提供了最新的硬件和软件支持。
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