借力GSD/FPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)省時(shí)又省力

看好圖形化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，美國國家儀器推出LabVIEW，并不斷針對工程師所需進(jìn)行改版，于今年NIWeek中推出LabVIEW 2012。

LabVIEW 2012除了可加速嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)程外，測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與儀器內(nèi)部元件控制程式，也進(jìn)一步模組化為單一圖形工具，讓使用者毋須重復(fù)開發(fā)測試系統(tǒng)，節(jié)省測試時(shí)間與成本。Truchard認(rèn)為，無論嵌入式原型設(shè)計(jì)或是測試程序，快速建立一個(gè)系統(tǒng)級的架構(gòu)相當(dāng)重要，而LabVIEW 2012新的功能與所提供的資源，可讓工程師與科學(xué)家在短時(shí)間內(nèi)發(fā)展其應(yīng)用系統(tǒng)，并擁有高效能、高品質(zhì)的特性，從而節(jié)省開發(fā)成本。

Truchard解釋，過去在嵌入式產(chǎn)品或半導(dǎo)體晶片設(shè)計(jì)過程中，一旦產(chǎn)品有修改，須在最后階段才能測試并獲得結(jié)果，萬一仍發(fā)生問題即須重新修改并測試，相當(dāng)耗時(shí)。而LabVIEW 2012可即時(shí)修改即時(shí)測試，大幅減少設(shè)計(jì)測試時(shí)間與成本。

美國國家儀器核心平臺(tái)市場行銷副總裁Ray Almgren(圖1)指出，LabVIEW已被許多工程師用以開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，包括手機(jī)、數(shù)位相機(jī)等，其中，具備平行式運(yùn)算架構(gòu)的LabVIEW FPGA軟體，可為工程師減少三分之一的設(shè)計(jì)時(shí)間。

LabVIEW發(fā)明人、美國國家儀器聯(lián)合創(chuàng)始人Jeff Kodosky指出，為了讓軟體更易于使用，該公司致力于將C或C++程式語言化為圖形電路架構(gòu)，LabVIEW因而誕生。而為更展現(xiàn)美國國家儀器硬體與軟體的深度融合，LabVIEW FPGA軟體模組則將各式FPGA的程式設(shè)計(jì)語言進(jìn)一步與LabVIEW結(jié)合，讓工程師可透過更簡單的圖形化設(shè)計(jì)工具，編程與設(shè)計(jì)FPGA，使內(nèi)建 FPGA的PXI模組化儀器更易被采用，也衍生向量訊號(hào)收發(fā)器(VST)此一軟體與硬體高度整合的新射頻(RF)測試方案。

搭上iPad App熱潮

事實(shí)上，最初版LabVIEW系適用于蘋果(Apple)麥金塔系統(tǒng)，之后才逐漸轉(zhuǎn)到微軟(Microsoft)Windows 8作業(yè)系統(tǒng)。然而看準(zhǔn)蘋果iPad熱賣，以及有越來越多工程人員在iPad上進(jìn)行程式設(shè)計(jì)，因此美國國家儀器開發(fā)針對iPad使用環(huán)境的LabVIEW App。

Kodosky表示，下一版LabVIEW將納入利用iPad控制系統(tǒng)或?qū)Pad變身行動(dòng)量測工具的應(yīng)用軟體，透過iPad觸控螢?zāi)环糯罂s小的操作，可讓圖形化系統(tǒng)電路圖各部分組件控制更容易。

目前Apple Store已有初版LabVIEW iPad應(yīng)用程式，惟僅能透過無線網(wǎng)路監(jiān)控遠(yuǎn)端PXI模組化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況;預(yù)期1個(gè)月內(nèi)，美國國家儀器將發(fā)布可控制、監(jiān)看與自動(dòng)整理程式的新版本。

Almgren強(qiáng)調(diào)，工程師不希望慣用的程式語言修改幅度過大，以免還得花更多時(shí)間學(xué)習(xí)新改版的軟體，因此LabVIEW每年的更動(dòng)不大，反而是積極加入更多新功能，以滿足工程師設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)所需。

Almgren認(rèn)為，目前LabVIEW在量測市場常用的軟體排名已有不錯(cuò)表現(xiàn);隨著合作伙伴、學(xué)術(shù)單位與其他嵌入式產(chǎn)品開發(fā)商擴(kuò)大導(dǎo)入，LabVIEW的普及度將持續(xù)攀升。

平行運(yùn)算功能加持FPGA身價(jià)看漲

另一方面，Almgren表示，嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)入FPGA的比重已越來越高，除可擴(kuò)展處理器的輸入輸出(I/O)，還可分擔(dān)處理器的工作。近期越來越多的FPGA產(chǎn)品內(nèi)建處理器核心后，效能更大幅提升，因此在嵌入式系統(tǒng)中的角色越來越重要。

為協(xié)助解決嵌入式系統(tǒng)中FPGA的設(shè)計(jì)難題，LabVIEW FPGA可協(xié)助工程師理解FPGA并應(yīng)用其架構(gòu)，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。Almgren表示，LabVIEW FPGA具備平行運(yùn)算功能，可有效分配多核心FPGA的工作項(xiàng)目。

嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已愈來愈重視上市時(shí)間、成本及效能，為滿足這些要求，工程師須不斷尋求新的設(shè)計(jì)工具與元件，而現(xiàn)今的圖形化設(shè)計(jì)軟體及功能更強(qiáng)大的FPGA，將可助設(shè)計(jì)工程師一臂之力。

Almgren強(qiáng)調(diào)，事實(shí)上，不僅美國國家儀器，包括意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、德州儀器(TI)等元件商，以及研華等嵌入式系統(tǒng)業(yè)者皆開始重視圖形化設(shè)計(jì)工具，預(yù)期未來也將有更多業(yè)者在更多產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中導(dǎo)入圖形化設(shè)計(jì)工具。