配置的基準性能和詳情 - NI點對點數(shù)據(jù)流技術在FPGA模塊的實例

機箱?插槽?最大點對點數(shù)據(jù)速率?
NI PXIe-1085?全部?1.6 GB/s?
NI PXIe-1075?全部?1.6 GB/s?
NI PXIe-1082Q?全部?1.6 GB/s?
NI PXIe-1065?7, 8?取決于控制器?
NI PXIe-1065?9-14?接近800 MB/s?
NI PXIe-1062Q?3-5?取決于控制器?
NI PXIe-1071?全部?取決于控制器?
NI PXIe-1073?全部?>200 MB/s?
NI PXIe-1078?2, 3, 4?取決于控制器?
NI PXIe-1078?5-9?>200 MB/s

表1. PXI Express機箱 P2P帶寬

控制器
如果P2P流系統(tǒng)的模塊并不是連接到機箱背板上的同一PCI Express開關，則數(shù)據(jù)必須流經(jīng)主機控制器的板載開關或芯片，但不經(jīng)過控制器的CPU或存儲器。該配置如圖5所示。

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圖5. 機箱上的模塊布局路由數(shù)據(jù)通過主機控制器.

表2列出了給定控制器的PCI Express 開關或芯片的最大帶寬。需要注意的是這些數(shù)字表示進出控制器某一部分的總帶寬。如果每一部分同時存在多個點對點數(shù)據(jù)流，則數(shù)據(jù)流共享帶寬。

控制器?開關之間的最大速率?備注?
NI?PXIe-8135?>800 MB/s???
NI?PXIe-8133?>800 MB/s???
NI PXIe-8130?>600 MB/s?受芯片限制?
NI PXIe-8106?>800 MB/s?不支持第四連接 (NI PXIe-1075 和 NI PXIe-1082機箱 最右邊開關的引入/引出)?
NI PXIe-8105?接近800 MB/s?受開關限制?
NI PXIe-8101/02/08?不支持?開關后面的P2P仍然工作?
NI PXIe-8370?接近800 MB/s?受開關限制?
NI PXIe-8375?>800 MB/s??

表2. PXI Express 控制器的 P2P帶寬

模塊
如果機箱和控制器配置支持某一特定的帶寬，PXI Express模塊本身就能決定可實現(xiàn)的最大帶寬。下面是各種可支持P2P設備的基準性能和配置詳情。

NI PXIe-7975R NI FlexRIO FPGA模塊: 這款PXI Express NI FlexRIO FPGA模塊能夠以高達1.5 GB/s的速率雙向傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流的數(shù)量及其帶寬取決于設備上FPGA的配置和編程。

NI PXIe-7966R, NI PXIe-7965R, PXIe-7962R, PXIe-7961R NI FlexRIO FPGA 模塊: 這些PXI Express NI FlexRIO FPGA模塊能夠以高達800 MB/s的數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)。當兩個方向同時傳輸，F(xiàn)PGA模塊能達到單方向超過700 MB/s的速率，或超過1.4 GB/s的集合數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)可能包含單個數(shù)據(jù)流，最多可達16個獨立的數(shù)據(jù)流，每一個數(shù)據(jù)流對應設備的一個DMA通道。數(shù)據(jù)流的數(shù)量及其帶寬取決于設備上FPGA的配置和編程。

NI PXIe-5622 IF 數(shù)字化儀: NI PXIe-5622是一種150 MS/s, 16-bit的數(shù)字數(shù)字化儀，能以高達300 MB/s的速率產(chǎn)生數(shù)據(jù)。對于點對點數(shù)據(jù)流來說，該數(shù)字化儀有一個單獨的寫入端點，位于與板載內(nèi)存的并行數(shù)據(jù)通路上。您可以將采集到的數(shù)據(jù)寫入這個端點以傳輸?shù)紽PGA目標，并同時通過板載內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳送到主機。NI PXIe-5622的一個重要特征是采用正交數(shù)字下變頻(DDC)的板載信號處理(OSP)，它能以75 MS/s或 250 MB/s的復合I/Q數(shù)據(jù)形式提供高達60 MHz的IF帶寬。在這種模式下，點對點數(shù)據(jù)流的采樣隔行掃描選取樣本，采用先I采樣后 Q采樣的方法。

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圖6. 采用 NI PXIe-5622 IF數(shù)字化儀的點對點數(shù)據(jù)流

點對點數(shù)據(jù)流以原始的二進制格式傳輸，不包括換算和校準。NI-SCOPE可以查詢歸一化的系數(shù)并將其用來校準二進制數(shù)據(jù)而不必換算成伏特值。歸一化的數(shù)據(jù)符合以下規(guī)律，所以您后續(xù)可以翻譯這些二進制信息或?qū)⑵鋼Q算成伏特。
. 最大的正二進制值對應縱向值域的最大正向電壓。
. 最大的負二進制值對應縱向值域的最大反向電壓。
. 縱向值域被均勻劃分以對應可能的二進制值。

或者，您可以在一個單獨的步驟查詢并應用縮放系數(shù)來校準和縮放數(shù)據(jù)。請參考高速數(shù)字化儀幫助獲得更多細節(jié)。

NI PXIe-5122 高分辨率數(shù)字化儀: The NI PXIe-5122是一種100 MS/s，雙通道，14-bit的數(shù)字化儀，能以每路每流200 MB/s的速率產(chǎn)生數(shù)據(jù)。對于點對點數(shù)據(jù)流，該數(shù)字化儀具有兩個寫入端點，位于與板載內(nèi)存并行的數(shù)據(jù)通路上。您可以將采集的數(shù)據(jù)寫入這些端點，并將其通過板載內(nèi)存?zhèn)魉偷街鳈C。

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圖7. 采用NI PXIe-5122高分辨率數(shù)字化儀的點對點數(shù)據(jù)流

表3展示了有效的流配置實例

表3. 有效的流配置

請注意，配置模塊來生成數(shù)據(jù)的速率如果超過了PXI Express x4總線的帶寬，有可能引起數(shù)據(jù)溢出。例如，當采樣全速運行(共800 MB/s)時，表3的最后一個配置將達到每流400 MB/s的速率。如果您再將數(shù)據(jù)傳送到主機PC，則速率將超出總線帶寬。降低數(shù)字化儀的采樣率能避免數(shù)據(jù)溢出。

5. 校準

點對點數(shù)據(jù)流以原始的二進制格式傳輸，不包括換算和校準。NI-SCOPE可以查詢歸一化系數(shù)并用來校準二進制數(shù)據(jù)而不必換算成伏特值。歸一化的數(shù)據(jù)符合以下規(guī)律，以便您日后解釋這些二進制信息或?qū)⑵鋼Q算成伏特值。
. 最大的正二進制值對應縱向值域的最大正向電壓。
. 最大的負二進制值對應縱向值域的最大反向電壓。
. 縱向值域被均勻劃分以對應可能的二進制值。

注意：即使用戶指定了NI-SCOPE的縱向值域是±10 V，最大和最小二進制值仍為 NI-SCOPE編程的縱向值域 （如 ±11 V）。這樣操作的目的是為了捕獲過沖電壓，無論用戶是否將值域設置為小于過沖電壓。

6. 可支持設備

以下是支持P2P數(shù)據(jù)流的NI硬件列表：

機箱???
??NI PXIe-1062Q?
??NI PXIe-1065?
??NI PXIe-1071?
??NI PXIe-1073?
??NI PXIe-1075?
??NI PXIe-1078?
??NI PXIe-1082?
??NI PXIe-1085?
控制器???
??NI PXIe-8135?
??NI PXIe-8133?
??NI PXIe-8130?
??NI PXIe-8105?
??NI PXIe-8106?
遠程控制器???
??NI PXIe-PCIe-8375?
??NI PXIe-PCIe-8371/8372?
??NI PXIe-PCIe-8361/8362?
函數(shù)發(fā)生器???
??NI PXIe-5450 (Rev. C and later)?
??NI PXIe-5451?
示波器/數(shù)字化儀???
??NI PXIe-5122**?
??NI PXIe-5622**?
RF信號分析儀???
??NI PXIe-5663*?
??NI PXIe-5663E*?
??NI PXIe-5665*?
??NI PXIe-5644R?
RF信號發(fā)生器???
??NI PXIe-5673*?
??NI PXIe-5673E*?
??NI PXIe-5644R?
NI FlexRIO FPGA模塊???
??NI PXIe-7961R?
??NI PXIe-7962R?
??NI PXIe-7965R?
??NI PXIe-7966R?
??NI PXIe-7975R

表 4. NI可支持P2P的硬件

* 以上提到的射頻信號分析儀由三個部分組成：射頻下變頻器、本地振蕩器和數(shù)字化儀。數(shù)字化儀用于實現(xiàn)P2P流。射頻信號分析儀使用的數(shù)字化儀是PXIe-5622。同樣，任意波形發(fā)生器實現(xiàn)執(zhí)行射頻信號發(fā)生器的P2P數(shù)據(jù)流。

**PXIe-5122和PXIe-5622的固件版本必須為當前最新的版本才能實現(xiàn)P2P流技術，方法與NI-SCOPE 3.6一樣。按照NI-SCOPE 3.6自述文件中的步驟學習如何更新PXIe-5122和PXIe-5622設備上的固件。