在ECM中，會涉及到FPGA、RT以及主機，那么三者之間是如何進行數(shù)據(jù)流的傳輸呢?本文將以cRIO-9068為例,帶大家了解整個編程以及實現(xiàn)過程。

一、FPGA、RT以及主機數(shù)據(jù)流之間的通信概覽

在一個含F(xiàn)PGA的Real-TIme系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA負責(zé)采集信號，然后將采集的數(shù)據(jù)傳輸至RT端進行監(jiān)控、處理，同時在主機進行數(shù)據(jù)的顯示、記錄或者發(fā)送命令。典型的基于cRIO的Real-TIme系統(tǒng)如下圖所示：

數(shù)據(jù)在Real-TIme系統(tǒng)中主要分為兩種，一種是比如消息，命令等等，此類數(shù)據(jù)我們只關(guān)注其最新的值，主要通過標簽、消息進行數(shù)據(jù)的傳遞;另外一種是數(shù)據(jù)流，我們需要獲取所有的數(shù)據(jù)信息，而不僅僅是最新值，主要通過網(wǎng)絡(luò)流、FIFO進行傳遞。

對于采集卡采集到的數(shù)據(jù)，我們有時候是希望對其進行記錄，并在Host端進行顯示觀測。通常，F(xiàn)PGA與RT是通過FIFO進行數(shù)據(jù)流的傳輸，而RT則采用網(wǎng)絡(luò)流與主機傳輸數(shù)據(jù)。本文將以cRIO-9068為例，展示從信號采集到上位機顯示的整個過程，幫助大家更好地了解Real-TIme系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式

二、硬件&軟件

數(shù)采卡：NI 9263

設(shè)備：cRIO-9068;RIGOL示波器

軟件：LabVIEW; LabVIEW Real-Time;LabVIEW FPGA;CompactRIO

(可以在NI Max中查看自己所安裝的軟件、驅(qū)動以及模塊的版本，保持cRIO-9068中的軟件版本正確)

最終，硬件連接如圖。

三、設(shè)計過程

1)新建項目

打開LabVIEW，新建項目，在項目瀏覽器中，右鍵我的項目，選擇添加目標設(shè)備，將硬件cRIO-9068以及NI 9263一并添加入新建的項目。

2)FPGA.vi的設(shè)計

首先我們需要在FPGA中產(chǎn)生一個正弦信號，經(jīng)由NI 9263的模擬端口輸出。

注意：此處不能使用單周期定時循環(huán)，因為該vi無法在一個時鐘滴答內(nèi)完成執(zhí)行。關(guān)于單周期定時循環(huán)參考鏈接：

由于要將FPGA產(chǎn)生的正弦波信號傳到RT端進行顯示等處理，屬于數(shù)據(jù)流的傳輸，因此我們在此處使用DMA FIFO()。

在項目瀏覽器中FPGA下右鍵新建一個FIFO，其FIFO設(shè)置如下：

其中在Type處選擇類型：Target to Host-DMA，大小使用默認的即可。在Data Type中選擇數(shù)據(jù)的類型，此處我們傳輸?shù)氖菬o符號的32位數(shù)據(jù)，因此選擇U32即可。

3)RT.vi的設(shè)計

RT端的vi主要由兩部分組成，一部分是從FIFO中讀取從FPGA傳來的數(shù)據(jù)，一部分是建立網(wǎng)絡(luò)流，將數(shù)據(jù)傳給主機進行檢測。這里要注意的是，由于我們需要的是打開主機隨時讀取數(shù)據(jù)，主機程序運行時候。

RT端的vi主要由兩部分組成，一部分是從FIFO中讀取從FPGA傳來的數(shù)據(jù)，一部分是建立網(wǎng)絡(luò)流，將數(shù)據(jù)傳給主機進行檢測。這里要注意的是，由于我們需要的是打開主機隨時讀取數(shù)據(jù)，主機程序運行時候，會產(chǎn)生一個信號，使RT端的網(wǎng)絡(luò)流端建立并且寫入數(shù)據(jù)。因此，我們新建一個布爾變量，作為這個傳遞信號。

因此，在RT端，我們對主機的數(shù)據(jù)傳遞主要使用了兩種方式，一種是網(wǎng)絡(luò)流，用于每一個數(shù)據(jù)傳遞;另一個是網(wǎng)絡(luò)變量，獲取布爾控件的最新值。

在FIFO波形的傳遞過程中，經(jīng)常使用到以下兩個數(shù)，這里做多一些的介紹。

Normalize Signal Generation Parameters & Sample Rate To Loop Time

這兩個會經(jīng)常搭配使用，主要是對FPGA部分產(chǎn)生波形的波形參數(shù)進行設(shè)置，其中主要是對波形的頻率以及采樣頻率(在FPGA端則需要使用Loop Time函數(shù))，后面會連接使用“Write/Read Control”節(jié)點。

在網(wǎng)絡(luò)流的設(shè)置中，按照常規(guī)：建立寫端-寫入-關(guān)閉的順序，其中注意的是，主機在建立的時候設(shè)置超時(Time out)默認是-1，會無限時間的等待下去。且寫入端的名字不能和讀取端的名字有重合部分，不然會報錯的。

至此，我們完成了RT端以及FPGA的程序編寫。但是，在有些情況下，我們會希望cRIO里面的程序固定，上電即可運行(比如上電即可采集或者產(chǎn)生波形)，而我們可以隨意的不定時的使用主機通過局域網(wǎng)隨機抓取一段cRIO數(shù)據(jù),因此我們需要在主機上(host端)新建一個vi實現(xiàn)此功能。

為了方便起見，此處新建的主機vi和RT等程序放在一個項目內(nèi)，實際應(yīng)用中新建一個項目，在新的項目中編寫主機的代碼。

4)Host.vi的設(shè)計

在主機上，我們這里簡單的只是讀取，首先會賦值給共享變量在從而在RT端建立網(wǎng)絡(luò)流寫入端寫入數(shù)據(jù)。

5)整個系統(tǒng)顯示如下