NI LabVIEW RIO 사례

개요

LabVIEW RIO를 사용하면 고성능 I/O 및 시스템 타이밍 컨트롤의 우수한 유연성을 바탕으로 하드웨어 회로를 신속하게 작성할 수 있습니다.

LabVIEW RIO 아키텍처

내쇼날인스트루먼트는 10년 가까이 전 세계 첨단 기술 연구원들과 기업들에 재구성 가능한 그래픽 기반 설계 소프트웨어를 제공해 왔습니다. NI는 당사의 독자적인 하드웨어/소프트웨어 접근 방식을 LabVIEW 재구성 가능한 I/O(RIO) 아키텍처라 부릅니다. LabVIEW RIO는 프로세서, 재구성 가능한 FPGA, 입력/출력, 그리고 그래픽 설계 소프트웨어의 네 가지 구성요소로 이루어져 있습니다. 각 구성 요소가 결합된 LabVIEW RIO를 사용하면 고성능 I/O 및 시스템 타이밍 컨트롤의 우수한 유연성을 바탕으로 하드웨어 회로를 신속하게 작성할 수 있습니다.

 

10년간 세계 각지에서 92,000대 이상의 판매량을 기록한 NI CompactRIONI Single-Board RIO는 전문 엔지니어를 위해 설계된 대표적인 RIO 제품입니다. 이 기술의 놀라운 파급력 덕분에 업계에서는 공학 대학 졸업생들에게 LabVIEW와 RIO에 대한 사전 지식을 요구하기에 이르렀습니다. NI는 학생들에게 LabVIEW RIO를 소개하기 위해 NI myRIO를 선보입니다. NI myRIO는 학생들이 빠르고 경제적으로 실제 현장에서와 같은 복잡한 엔지니어링 시스템을 설계하는 한편 졸업과 동시에 업계에서 요구하는 기술을 갖출 수 있도록 지원하기 위해 준비된 임베디드 하드웨어 디바이스입니다. NI myRIO는 전문가용 제품과 동일한 LabVIEW RIO 아키텍처를 기반으로 합니다. 학생들은 세계 각지에서 전문 엔지니어들이 사용하는 혁신적인 기술을 경제적으로 습득할 수 있습니다.

 

고급 프로그래밍에 대한 점진적인 접근

NI myRIO 설계시, NI의 목표는 학생들이 졸업 후 실무에서 사용하게 될 기술을 미리 습득할 수 있도록 지원하고자 하는 것이었습니다. 이와 동시에 학생들이 저마다 다른 지식 수준을 갖추고 있으며, 전문 엔지니어에게 요구되는 고급 프로그래밍을 사용할 준비가 되지 않은 학생도 있으리라는 점을 염두에 두었습니다. 따라서 LabVIEW RIO 아키텍처 방식을 바탕으로 다양한 프로그래밍 숙련도를 갖춘 NI myRIO 사용자들에게 맞도록 LabVIEW 시스템 설계 소프트웨어를 제공하기로 했습니다. 학생들은 본인의 프로그래밍 숙련도에 따라 구성 기반 Express VI에서 시작하여 서서히 고급 프로그래밍 모드로 변경해 나갈 수 있습니다.

 

프로그래밍 지식이 전무한 학생들은 NI myRIO 전용으로 구성된 Express VI를 사용하여 사전 정의된 FPGA 비트파일을 사용할 수 있습니다. Express VI는 프로그래밍 필요를 최소화해 주는 구성 기반 함수로, LabVIEW의 NI myRIO에서 찾을 수 있습니다.

Express Code plus Palette.png

프로그래밍 숙련도가 높아짐에 따라 NI myRIO Advanced I/O API를 사용하여 고급 수준의 프로그래밍을 적용할 수 있습니다. Express VI에는 학생들이 Express VI에서 기존의 LabVIEW로 전환하는 데 도움이 되도록 세부 코드를 보여 주는 “코드 보기” 기능이 포함되어 있습니다.

 

학생들은 이 코드를 복사하여 LabVIEW 블록 다이어그램에 붙여넣기할 수도 있고, Advanced I/O 서브팔레트를 사용하여 하위 레벨 주변 장치로 처음부터 프로그래밍할 수도 있습니다.

 

Advanced I_O Side by Side.png

 

최고 수준의 숙련도를 갖춘 학생들은 전문 엔지니어들이 사용하는 LabVIEW 프로그래밍 기법을 습득하고 구현할 수 있습니다. Advanced I/O VI를 두 번 클릭하면 프로세서 코드와 FPGA 비트파일 사이의 하위 레벨 핸드쉐이크가 표시됩니다.

 

Read_Write Control.jpg.png

 

이 수준으로 프로그래밍하는 학생들은 NI CompactRIO, NI Single-Board RIO 등의 제품을 사용하는 전문 엔지니어들과 마찬가지로 하위 레벨 LabVIEW 주변 장치를 사용하여 프로세서와 FPGA 코드를 모두 완전히 맞춤화할 수 있습니다.

 

엔지니어들은 LabVIEW에서 시스템 설계를 처음부터 끝까지 수행할 수 있지만, 때에 따라 C나 C++와 같은 프로그래밍 언어로 일부 작업을 실행할 수도 있습니다. NI myRIO에 탑재된 듀얼 코어 ARM Cortex-A9에서 NI Linux Real-Time OS가 실행되기 때문에 사용자는 Eclipse IDE에서 C나 C++로 프로세서를 프로그래밍할 수 있습니다. 따라서 학생들은 해당 작업에 가장 적합한 프로그래밍 언어를 원하는 대로 선택할 수 있게 됩니다. NI myRIO에 적용된 Zynq 칩 기술은 전문 엔지니어들이 사용하는 새로운 NI cRIO-9068에 적용된 것과 동일한 기술입니다.

 

실제 프로젝트를 위한 강력한 하드웨어

NI myRIO의 설계 시 프로그래밍 숙련도만큼 중요하게 고려된 것은 바로 학생들이 복잡한 실제 시스템을 설계하는 데 필요한 성능을 제공하는 강력한 하드웨어를 바탕으로 알고리즘을 작성할 수 있도록 지원하자는 것이었습니다. NI myRIO에는 듀얼 코어 ARM Cortex-A9 프로세서와 Artix-7 FPGA가 탑재된 프로그래밍식 Xilinx Zynq-7010 SoC를 바탕으로 설계되었습니다. 업계에서 수많은 검증을 거친 Xilinx Zynq-7010 SoC는 학생들이 아이디어를 실제로 구현할 때 강력한 기술을 바탕으로 무궁무진한 가능성을 펼칠 수 있도록 지원합니다.

 

 

 

결론

NI myRIO는 업계에서 검증되어 전 세계적으로 사용되고 있는 하드웨어/소프트웨어 설계 접근 방식인 LabVIEW RIO 아키텍처의 강력한 파워를 학생들이 사용해 볼 수 있도록 지원하는 혁신적인 툴입니다. 학생들은 본인에 맞는 수준에서부터 임베디드/FPGA 프로그램에 대한 고급 개념을 점진적으로 심화할 수 있습니다. 강사들은 개론에서 고급 과정에 이르기까지 다양한 수준의 학생들이 이 툴을 실습해 볼 수 있도록 지원할 수 있습니다. NI myRIO는 학생들이 한 학기 동안 프로젝트를 완료하는 데 필요한 강력한 하드웨어/소프트웨어 기술을 제공합니다. 학생들은 NI myRIO를 사용하면서 전문 엔지니어로서의 커리어에 대비할 수 있게 됩니다.

 

다음 단계

NI myRIO 기능 및 응용 분야

NI myRIO 평가