NI LabVIEW 8.5 以多核心與 FPGA 技術提升測試輸出率
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2007-08-06 00:00
前言:
NI 於今日發表 LabVIEW 8.5,此為最新版的圖形化系統設計平台,適用於測試、控制,與嵌入式系統的開發。
已投入多執行緒技術將近 10 年,LabVIEW 8.5 透過直覺性的平行資料流語言,簡化多核心與 FPGA 架構的高效能測試應用開發。當製造商轉移至多核心處理器以提高效能時,LabVIEW 8.5 已可於這些新處理器中執行,並提供更高的測試輸出率與更強大的系統。最新版 LabVIEW 將根據可用的處理核心數量自動調整執行緒,以提高其效能。並針對高效能測試應用,改善執行緒安全 (thread-safe) 的驅動程式與即時多執行緒,如無線的高速數位與混合訊號測試應用。
「工程師與科學家必須依賴電腦處理器、作業系統,與匯流排技術的持續提升,以增加量測系統的效能。」NI 總裁、CEO,與創辦者James Truchard 博士提到。「透過電腦多核心處理器的轉變,LabVIEW 工程師可透過簡化的圖形方式,進行多執行緒的設計;讓工程師與科學家擁有最大化多核心技術的效能,卻僅需稍稍更動其相關應用。」
提升製造測試與資料串流應用的輸出率
在使用 LabVIEW 8.5 對多核心系統進行程式設計時,測試工程師可透過提升的平行作業測試輸出率,設計新的生產測試工具;如多處理核心的資料擷取、產生,與分析。透過 LabVIEW 資料流語言的平行機制與內建執行緒,工程師針對可用的處理核心平衡工作負載,以建立進接系統。由於 LabVIEW 具有可進行多執行緒的簡化圖形方式,使用 LabVIEW 的工程師幾乎不需變更其應用,即可利用多核心技術提升現有測試系統的效能。此外,測試工程師可使用 LabVIEW FPGA Module,將處理程序分配至 FPGA 系統,以進一步最佳化測試系統。
於多核心處理器執行的 LabVIEW 8.5,亦可分配量測 I/O 與檔案 I/O 至不同的處理核心,以解決高速資料串流應用的問題;如通訊 IC 檢驗、高畫質影像顯示測試,與 RF 頻譜監控。使用 LabVIEW 8.5 與如 PCI Express 的高速匯流排技術,工程師可透過最高 2.5 GB/s 的傳輸率,持續串流資料至系統記憶體。
軟體定義的 RF 與通訊設計和測試
LabVIEW 8.5 平台具有適用於 LabVIEW 的最新版 NI 調變工具組 (Modulation Toolkit),可用彈性的軟體定義方式,溝通系統設計與測試。在整合 NI 調變工具組 4.0 與 PXI Express 模組化儀控之後,工程師可使用如 GPS 與 DAB 的標準協定,開發測試無線裝置的應用,亦可執行 EMC 測試。工程師亦可以用調變工具組產生奇偶檢驗矩陣 (Parity Check Matrix),並透過低密度奇偶校驗 (LDPC) 編碼技術,進行資訊數元的編碼與解碼。(備註:LDPC 為 WiMAX、DVB-S2,與 802.11n 協定中所使用的編碼技術。)
此外,工程師可整合 LabVIEW 8.5 與 FPGA 架構的系統,以執行耗用大量處理器效能的通訊測試。由於 FPGA 本身即為平行架構,因此 FPGA 架構的系統適用於行內 (In-line) 與分散式處理。透過 LabVIEW FPGA Module,工程師可針對 FPGA 啟用的處理器機板進行程式設計,以同時執行數千種的計算,並對測試數位視訊廣播 (DVB) 協定的 RF 系統進行調變。
提升獨立測試系統的效能與可靠性
若針對佈署高可靠度的系統,LabVIEW 8.5 可透過 LabVIEW Real-Time 的對稱多重處理,以將多核心應用效能擴充至即時的嵌入式系統。有了最新版本的 LabVIEW,工程師可手動指派部份程式碼至特定處理器核心,以進行即時系統的微調作業,或將具時效性的程式碼區分至專屬核心。
為了符合於多核心開發時,日漸增多的除錯與最佳化程式碼需求,新的 NI Real-Time 執行追蹤 (Execution Trace) 工具組 2.0,以顯示程式碼區段之間的時脈關係,與執行程式碼的個別執行緒與處理核心。
使用新的狀態圖模組 (Statechart Module) 設計並建置數位通訊協定
Statechart 通常用於設計狀態機器,可設計即時與嵌入式系統的行為,可敘述事件發生與響應;適於設計數位通訊協定、機器控制器,與錯誤處理應用。使用新的 LabVIEW Statechart Module,工程師可設計並建置如 SPI 或 I2C 的通訊協定,以迅速原型製作新產品;或於測試程序期間溝通工作時在測單元 (UUT)。透過如狀態圖模組的高階設計工具,工程師可橋接設計與測試程序之間的斷層,以加速產品設計的迭代,並縮短產品上市時間。
其他適用於測試應用的 LabVIEW 8.5 功能包含:
適用於團體開發的專案檔案管理工具與圖形化程式碼合併。
可最佳化效能的低階記憶體管理工具
包含 BLAS 線性代數程式庫的分析與訊號處理強化
提升影像處理與最佳化運算式的邊緣偵測,適用於多種解調器 (Demodulator) 與通道編碼基模 (Code Scheme)
提升.m 檔案指令碼支援功能
【關於美商國家儀器(National Instruments, NI)】
美商國家儀器(www.ni.com/taiwan)為虛擬儀控的科技領域中的先驅。虛擬儀控技術是一個革命性的概念,其創新的觀念已經改變了許多業界工程師以及科學家、公家機關以及學術機構對於量測與自動化的看法。虛擬儀控透過PC和其相關技術,搭配高整合度的軟體(如: NI LabVIEW的圖型化發展環境)、模組化硬體(如:PXI資料擷取模組)、儀器控制、以及機器視覺等產品;成功地為客戶提高生產力以及降低成本。NI總公司位於美國德州奧斯汀,擁有4,300名員工,並且已在40多個國家設立分公司。在2004年內,NI已經和25,000個科技公司達成交易,銷售遍及全球90多個國家。財星雜誌(FORTUNE)已經連續八年評選NI為全美最佳工作環境之100家企業之一。