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高效能 LabVIEW FPGA 課程概述

High-Performance LabVIEW FPGA Course Instructor Led 將介紹 I/O 速率大於 5 MHz 的應用、FlexRIO 客制儀器與處理硬體等系統的程式設計實務。在講師授課型態的課程中，您可直接與合格講師進行互動。此課程將示範如何在 LabVIEW 中開發高效能數位訊號處理 (DSP) 演算法與數位設計，以擷取並產生類比、數位訊號、控制時序、同步操作、於 FPGA 進行訊號處理。完成此課程後，您將了解如何將現有的 LabVIEW 與 HDL 程式碼整合到 LabVIEW FPGA 應用中，以及如何建置 FPGA 架構的高效能系統。高效能 LabVIEW FPGA (High-Performance LabVIEW FPGA) 課程的目標對象是熟悉使用 LabVIEW FPGA 且對 LabVIEW 核心 1 課程所探討之主題有相關經驗的使用者。

 

課程最新版本發表日期或版本號碼： 2019

 

 

課程詳情：

課程長度

  • • 虛擬，3-5 天

課程對象

  • 剛接觸 NI 和/或特定硬體裝置的客戶。擅長通用處理器 (GPP) 程式設計和演算法工程設計，且願意熟悉 NI 工具並吸收豐富 FPGA 程式設計經驗的領域專家。

  • 經驗豐富但剛接觸 FPGA 的 LabVIEW 使用者。熟悉 NI 硬體 (包括 VST 和 USRP 或其他 RF 硬體)，且願意熟悉 HT LV FPGA 程式設計與相關要點 (即資源使用情形、時序和傳輸率) 的客戶。

  • 經驗豐富但剛接觸 LabVIEW 的數位設計師。非 NI FPGA 硬體使用經驗豐富且剛接觸 NI 軟體的客戶。平常習慣使用較傳統的開發流程，包括 Vivado。可能已有使用 HLS 語言結合 Xilinx System Generator 的經驗。

先修課程

  • 對外 FPGA 自學課程的設計宗旨以探討 FPGA 作業的基本原理為主。

  • LabVIEW 核心課程 1 和 2 或同級知識。

會用到的 NI 產品

  • LabVIEW 專業版開發系統

  • LabVIEW FPGA

完成此課程之後，您將能夠：

  • 了解如何編譯適用於 FPGA 目標的 LabVIEW VI。

  • 以 NI-RIO 裝置驅動程式為基礎開發應用程式。

  • 使用 LabVIEW for FPGA 開發高效能的 DSP 演算法與數位設計。

  • 將現有程式碼 (LabVIEW 和 HDL) 整合於 LabVIEW FPGA 應用程式。

  • 建構高效能 FPGA 架構系統。

  • 按照 NI 建議的開發及除錯程序發揮 FPGA 執行效率。

高效能 LabVIEW FPGA 課程大綱

課程概述主題

為什麼要選擇 LabVIEW FPGA？

了解 FPGA 的基本架構與使用理由。

  • 什麼是 FPGA？
  • 認識 LabVIEW FPGA 的優點
  • 查看 FPGA 案例研究

了解環境

認識 LabVIEW FPGA 環境的主要元件並編譯 FPGA VI。

  • 認識應用程式所需的軟硬體
  • 查看 LabVIEW FPGA 開發環境
  • 編譯 FPGA VI
  • 認識編譯 FPGA VI 時的幾項重要構造

除錯

應用技術和工具進行 FPGA 設計除錯。

  • 了解執行模式與整合式除錯工具
  • 認識 FPGA 設計的除錯策略

了解應用程式的必要條件

深入了解解讀應用需求的主要考量，並運用解讀結果找出設計解決方案的其他可行做法。

  • 認識與評估應用程式的必要條件
  • 決定能因應應用程式必要條件的解決方案

設計您的應用程式

將應用程式必要條件細分成硬體和軟體功能，學習如何設計應用程式。

  • 選擇設計圖
  • 認識 FPGA 應用程式的組件
  • 設計簡易的 FPGA 應用程式
  • 最佳化應用程式必要條件
  • 說明 FPGA 設計流程
  • 選擇 FPGA 設計情境

實作方式

了解使用 LabVIEW FPGA 進行設計的不同方式，充分發揮 FPGA 資源的效能。

  • 說明 FPGA 設計流程 
  • 運用 FPGA 外接介面
  • 充分運用 FPGA 外接介面
  • 不同裝置之間的通訊
  • 將資料從一個時脈域傳輸至另一個時脈域
  • 使用四線協定與不同的 IP 區段相互通訊

最佳化您的應用程式

修正常見的編譯問題並充分發揮 FPGA 的效能。

  • 運用流程提升時序
  • 使用多個時脈域提高編譯成功率
  • 透過減少啟動鏈 (Enable Chain) 的方式提升程式碼產生效能
  • 減少資源使用量

主機應用程式設計考量

了解 LabVIEW FPGA 監控與控制應用程式通訊作業的功能。

  • FPGA 介接方式
  • 模組化主機介面
  • 最佳化 DMA 通訊
  • 監控 DMA FIFO

高效能應用程式範例

  • 深入探討一些使用 LabVIEW FPGA 的高效能應用程式並了解其使用方式。
  • NI Streaming 5840 主機
  • 適用於 PXIe-7915 的 Aurora 64b/66b 串流範例
  • 結合 NI Streaming 5840 與適用於 7915 的 Aurora 64b/66b
  • 高傳輸率串流 (FlexRIO)

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