NI MXI-Express RIO—CompactRIO용 고성능 확장 I/O

개요

내쇼날인스트루먼트의 RIO 플랫폼의 확장 형태인 MXI-Express RIO는 NI CompactRIO를 위한 14-슬롯의 FPGA가 탑재된 섀시입니다. 모든 NI 재구성가능한 I/O (RIO) 디바이스와 같이, MXI-Express RIO는 직접 설정가능한 FPGA와 모듈형 I/O를 고성능 프로세서와 결합합니다. NI MXI-Express RIO는 Hardware-in-the-Loop (HIL), 리얼타임 테스트, 복합 연구 어플리케이션에 적합합니다.

MXI-Express RIO는 프로세서에서 FPGA와 I/O를 분리하고 x1 케이블 PCI Express 연결에서 여러 섀시가 동일한 컨트롤러와 통신한다는 점에서 NI RIO 플랫폼의 다른 디바이스와 다릅니다.

나머지 RIO 플랫폼과 마찬가지로, MXI-Express RIO는 NI LabVIEW로 구동합니다. 따라서 단일 환경에서 임베디드 시스템의 모든 구성요소를 디자인, 프로그래밍 및 직접 설정하여 맞춤 하드웨어의 성능과 최적화에 필적하는 통합 솔루션을 구현할 수 있습니다.

내용

NI MXI-Express RIO 섀시

그림 1. MXI-Express RIO 섀시는 RIO 플랫폼의 장점과 최고 등급의 PXI 및 산업용 컨트롤러의 속도와 기능을 결합하였습니다.

각 어플리케이션을 위한 확장가능한 FPGA 및 I/O 기능

고성능 Xilinx Virtex-5 FPGA 및 PCI Express x1 케이블 인터페이스를 갖춘 NI C 시리즈 I/O용 MXI-Express RIO 섀시는 다채널, 다양한 신호 컨디셔닝 및 직접 설정가능한 처리 및 컨트롤 알고리즘이 필요한 대형 어플리케이션에서 RIO 플랫폼의 활용도를 보완합니다.

 

그림 2. MXI-Express RIO 하드웨어 아키텍처

표 1에서 3개의 MXI-Express RIO 섀시는 FPGA 기능과 C 시리즈 I/O 개수에 의해서만 달라집니다. 고성능 FPGA를 사용하면 MXI-Express RIO 하드웨어로 가능한 다채널을 구현하기 위해 사용자 정의 측정, 로직 및 컨트롤 하드웨어 회로를 실행할 수 있습니다.

섀시 슬롯 FPGA 플립 플롭 6개 입력 LUT DSP48 슬라이스 임베디드 블록 RAM (kbits)
NI 9154 8 Virtex-5 LX50 28,800 28,800 48 1,728
NI 9157 14 Virtex-5 LX85 51,840 51,840 48 3,456
NI 9159 14 Virtex-5 LX110 69,120 69,120 64 4,608

표 1. 다양한 NI MXI-Express RIO 섀시

MXI-Express RIO 시스템을 데이지 체인 연결하면, 수 백 또는 수 천개의 신호 컨디셔닝된 측정을 위한 능률화된 확장 I/O 솔루션을 구현할 수 있습니다. 현재, 열전쌍, 전압, RTD, 전류, 저항, 스트레인, 디지털 (TTL 및 기타), 가속도계, 마이크 등과 같은 다양한 측정을 위한 100개 이상의 NI 및 타사 C 시리즈 모듈이 있습니다. 각 모듈의 채널 수는 다양한 시스템 요구를 충족할 수 있도록 3개부터 32개까지 다양합니다.

그림 3. MXI-Express RIO 섀시는 각 I/O 요구를 충족하기 위해 100개 이상의 NI 및 타사 C 시리즈 모듈과 호환됩니다.

까다로운 어플리케이션을 위해 제작

MXI-Express는 케이블 연결 PCI Express 표준에 기반한 인터페이스입니다. MXI-Express RIO 섀시에는 최대 6개의 데이지 체인 연결된 섀시에서 250 MB/s 대역폭 (이론상)을 제공하는 x1 케이블 PCI Express 인터페이스가 있습니다.

고속 케이블 인터페이스가 있는 견고한 폼팩터의 확장가능한 I/O 기능을 통해, MXI-Express RIO 시스템은 Hardware-in-the-Loop (HIL) 테스트, 산업용 머신 모니터링, 복합 컨트롤 시스템 연구와 같은 까다로운 어플리케이션을 위한 효율적인 솔루션을 제공합니다.

그림 4. 버스 속도 비교

시스템 설정

MXI-Express RIO 섀시가 컨트롤러와 독립적으로 작동하도록 프로그래밍할 수도 있지만, 섀시는 일반적으로 처리, 데이터 로깅, 통신을 위해 MXI-Express 호환 컨트롤러에 연결됩니다. MXI-Express RIO 섀시는 Real-Time/Windows OS 컨트롤러 또는 MXI-Express 인터페이스를 사용하여 호환 PC 및 노트북과 병행 사용할 수 있습니다.

그림 5. NI 3110 듀얼 코어 산업용 컨트롤러와 MXI-Express RIO 섀시

 

MXI-Express RIO 섀시를 멀티코어 CompactRIO와 함께 사용하면 보다 높은 온도, 충격, 진동 표준을 충족하는 견고한 시스템을 완성할 수 있습니다. 높은 프로세서 성능과 PXI 모듈형 계측기와의 통합을 위해 NI PXIe-8115와 같은 PXI 컨트롤러를 선택하십시오. 또는 MXI-Express RIO 섀시를 ExpressCard 및 PC에 연결하거나, 휴대용 솔루션을 위해 노트북에 연결하십시오.

참고: 타사 컨트롤러를 사용하는 경우, 컨트롤러가 반드시 케이블 PCI Express 표준용 클럭 스펙을 준수해야 MXI-Express RIO 섀시와 호환을 보장할 수 있습니다.

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