An Introduction to Instrument Driver FPGA Extensions for NI Software-Designed Instruments

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Instrument driver FPGA extensions bridge between the unparalleled flexibility of an open FPGA and the compatibility of standard instrument drivers. You get the best of both worlds in a user-friendly way, bringing the power of the FPGA to even more test engineers.

Présentation des extensions FPGA pour drivers d'instruments

Les extensions FPGA pour drivers d'instruments vous permettent de personnaliser le FPGA d'un instrument conçu par logiciel sous LabVIEW tout en préservant l'ensemble des fonctionnalités des API de drivers d'instruments (voir Figure 2).

 

Figure 2. Les extensions FPGA allient la souplesse inégalée des FPGA ouverts à la compatibilité des drivers d'instruments standard. Elles combinent les avantages des deux technologies de manière conviviale.

 

Une couche d'abstraction dans le code source FPGA implémente les capacités FPGA par défaut requises par l'API de drivers d'instruments tout en exposant les signaux de données et de commande nécessaires à l'amélioration des applications de test automatique. Les ingénieurs d'essais peuvent ajouter une IP FPGA spécifique à la conception FPGA de l'instrument conçu par logiciel, puis la contrôler indépendamment à partir de programmes hôtes en parallèle avec les appels d'API de drivers d'instruments, comme le montre la Figure 3 ci-dessous.

 

Figure 3. Il est possible de contrôler indépendamment une IP FPGA spécifique ajoutée à la conception FPGA de base d'un instrument conçu par logiciel à partir de programmes hôtes, en parallèle avec des appels d'API de drivers d'instruments.

 

Cette architecture favorise de nombreuses améliorations spécifiques à chaque application en s'appuyant sur le parallélisme, le contrôle à faible latence et les capacités de traitement du FPGA de l'instrument conçu par logiciel. Parmi les améliorations que le FPGA peut apporter, on peut citer l'ajout de nouvelles fonctionnalités ou la personnalisation de l'instrument, comme un déclenchement fréquentiel basé sur un masque, une meilleure intégration du système pour le test de matériel (DUT) contrôlé via un cadencement matériel et la possibilité de déclencher d'autres instruments de manière déterministe, une cadence accrue des tests avec l'accélération et le co-traitement des mesures basées FPGA, et enfin les tests en boucle fermée ou “protocol-aware” dans lesquels les matériels d'instrumentation répondent au DUT en temps réel.

 

Cas d'utilisation du déclenchement personnalisé simple

Il se peut qu'un utilisateur veuille implémenter un déclenchement personnalisé qui attend le signal numérique du DUT pour acquérir des données. La Figure 4 ci-dessous montre comment les extensions FPGA pour drivers d'instruments et LabVIEW FPGA font abstraction de la complexité inhérente à la modification du FPGA.

 

Figure 4. Exemple de modification apportée à la boucle d'entrée NI-RFSA sur un transcepteur de signaux vectoriels NI sous LabVIEW FPGA pour implémenter un déclenchement personnalisé à partir d'un DUT.

 

Dans le diagramme de la Figure 4, il est possible d'accéder facilement au signal numérique provenant du DUT par le biais d'un nœud d'E/S LabVIEW FPGA ; celui-ci est combiné au déclenchement de référence par défaut disponible par le biais du VI Trigger NI-RFSA basé FPGA. La simplicité de cette modification démontre que, lorsque vous utilisez les extensions FPGA pour driver d'instruments, il est inutile de comprendre l'architecture de driver et de firmware complète pour modifier le FPGA.

 

Personnalités FPGA pré-compilées de National Instruments

Désormais, vous pouvez télécharger des personnalités FPGA pré-compilées qui reposent sur les extensions FPGA pour drivers d'instruments sur la page ni.com/software-designed-instrument/getting-started. Elles incluent les exemples d'hôtes et les IP d'applications nécessaires pour montrer comment tirer parti des améliorations FPGA dans le cadre d'applications courantes.

Vous pouvez également vous inscrire au programme d'accès en avant-première aux extensiosn FPGA pour drivers d'instruments sur la page ni.com/beta, et développer vos propres personnalités d'instruments conçus par logiciel, compatibles avec les drivers d'instruments NI. Choisissez une IP d'application sur ni.com ou construisez la votre pour créer un instrument conçu par logiciel personnalisé qui s'adapte parfaitement à votre applciation de test automatique.

 

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