使用FlexRIO模块开发套件来设计定制仪器的优势
概览
在开发可与NI FlexRIO产品搭配使用（例如NI PXI-798x和PXI-799x）的定制模块方面，NI FlexRIO模块开发套件(MDK)为用户提供了所需的所有工具。本文详细描述了FlexRIO MDK在设计定制应用所需的仪器时所提供的优势，并简要概述了基于集成I/O架构的FlexRIO技术。有关详细信息，请联系您当地的NI销售代表。
内容
什么是FlexRIO？
当现成仪表无法满足定制要求时，建议使用FlexRIO来满足您的特定要求，而且无需承担定制设计的成本和风险。FlexRIO是NI平台中最灵活的仪器，它有两种架构：一种基于集成I/O，另一种基于可拆卸的模块化I/O。图1显示了两种FlexRIO架构：基于集成I/O的FlexRIO和基于模块化I/O的FlexRIO。
尽管这些架构的机制完全不同，但两种架构的核心是相似的。所有FlexRIO设备都包含一个用户可编程的大型FPGA载板，该载板可以与广泛的I/O选项相结合，包括模拟、数字、RF、相机接口等。
基于模块化I/O的FlexRIO由两个独立的部分组成：PXI FPGA模块和FlexRIO适配器模块。FlexRIO适配器模块和PXI FPGA模块通过一个宽并行数字接口进行通信，该接口能够在最多66个差分对上进行高达1 Gbps的LVDS通信。在这种架构中，FlexRIO适配器模块可以随着需求的变化而被拆除和更换。
基于集成I/O的FlexRIO由I/O夹层卡而不是可拆卸适配器模块组成。它们作为一个整体出售和运输，其中配有一个与FPGA载板相匹配的I/O。夹层I/O模块和FPGA载板通过高密度连接器进行通信。尽管该设备作为一个整体出售，但采用的仍然是模块化设计。这使NI研发团队能够在ADC和DAC等新技术推出时快速设计和发布新的FlexRIO设备。
我什么时候需要使用模块开发套件？
尽管FlexRIO提供了广泛的I/O选项（无论是模块化架构还是集成架构），但经常还是会出现任何FlexRIO适配器模块或FlexRIO模块都无法满足I/O要求的情况。
以用户在使用FlexRIO进行数字连接时常见的一种情况为例。有些协议是标准的，并且具有广泛可用的专用仪器，例如CAN、GPIB或汽车以太网。但是当总线仪器不是现成且广泛应用的时候，挑战便随之而来，因为协议可能需要定制，或者由于协议太新，无法作为专用测试仪器提供。在这两种情况下，NI基于FPGA的数字仪器（如FlexRIO）都能发挥非常大的作用。
即使是定制的协议要求，通常也可以通过现成的FlexRIO I/O选项来满足。但是，有时这些协议需要的硬件逻辑级别并不存在。在这些情况下，您可能需要设计一个定制的FlexRIO I/O模块来满足自己的要求。这时候FlexRIO模块开发套件就有用武之地了。
我应该选择哪个FlexRIO MDK？
虽然您可以使用模块化架构开发自定义模块，但为了确保最长的生命周期和集成最新的FPGA，我们建议所有新设计采用集成模块开发套件。在为集成FlexRIO架构设计模块时，有多种不同的FPGA载板可供选择，具体取决于应用需求。不同载板之间的主要区别在于FPGA载板和适配器模块之间的接口。
串行FPGA载板
我们的串行FPGA载板PXIe-7981、PXIe-7982、PXIe-7985和PXIe-7986提供了8个多千兆位收发器，以及电源、时钟、触发器和配置信号。
如果在您的设计中，关键组件（例如数据转换器）使用JESD204B/C等高速串行链路，那么这些FPGA载板将是与这些芯片连接的理想选择。
并行LVDS FPGA载板
我们的并行LVDS FPGA载板PXIe-7990、PXIe-7991和PXIe-7992提供70个LVDS引脚来连接适配器模块，同时还提供电源、时钟、触发器和配置信号引脚。
如果适配器模块设计需要大量数字信号，或者如果需要在模块化架构中升级适配器模块，这些载板将是您的理想选择。
并行D-PHY FPGA载板
我们的并行D-PHY FPGA载板PXIe-7993提供46个D-PHY引脚来连接适配器模块，同时还提供电源、时钟、触发器和配置信号引脚。
MIPI D-PHY是一种常见的PHY，适用于智能手机中的相机和显示器，因为它是一种灵活、高速、低功耗且低成本的解决方案。在专有桥接解决方案的支持下，D-PHY还大量用于汽车应用，包括摄像头传感系统、防撞雷达、车载信息娱乐和仪表板显示器。
如果没有数字设计专业知识该怎么办？
如果要使用FlexRIO MDK进行定制I/O开发，NI建议只有具备定制印刷电路板(PCB)设计和硬件描述语言(HDL)代码开发经验的用户才能开发定制I/O模块。
如果贵公司没有这方面的专业知识，NI有多个合作伙伴，可提供这些设计服务。如有兴趣，请联系客户代表获得推荐。
| 组装完整 | I/O | FPGA | |
|---|---|---|---|
| 基于集成I/O的FlexRIO |  |  |  |
| 注意： 基于集成I/O的FlexRIO作为一个整体出售 | FlexRIO I/O子板 | FPGA载板（也提供PCI Express载板） | |
| 基于模块化I/O的FlexRIO |  |  |  |
| 注意： 适配器模块和FPGA模块单独出售 | FlexRIO适配器模块 | 用于FlexRIO的PXI FPGA模块 |