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NI Single-Board RIO嵌入式系统共有八种，从仅仅包含数字I/O的系统直至带有多种模拟、数字、工业I/O的系统。首先需要确定最适合应用的配置，然后选择扩展I/O，并且根据系统需要选择配件。可以按照以下步骤，建立NI Single-Board RIO嵌入式系统。
Table of Contents
步骤1：选择NI Single-Board RIO嵌入式设备
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NI Single-Board RIO嵌入式设备 |
处理器速度 |
FPGA规模(门) |
3.3 V DIO线路 |
AI |
AO |
24 V DI/DO |
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仅包含数字I/O的设备 |
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266 MHz |
1M |
110 |
0 |
0 |
0 |
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400 MHz |
2M |
110 |
0 |
0 |
0 |
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包含模拟和数字I/O的设备 |
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266 MHz |
1M |
110 |
32 |
0 |
0 |
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400 MHz |
2M |
110 |
32 |
0 |
0 |
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266 MHz |
1M |
110 |
32 |
4 |
0 |
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400 MHz |
2M |
110 |
32 |
4 |
0 |
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266 MHz |
1M |
110 |
32 |
4 |
32/32 |
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400 MHz |
2M |
110 |
32 |
4 |
32/32 |
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步骤2：选择C系列I/O模块
如果需要特定主板上没有包含的附加I/O，最多可以将三块板卡专用的C系列模块连接到任一款NI Single-Board RIO嵌入式系统中。如果您在NI Single-Board RIO的应用中需要C系列模块，但是该模块还没有被转换为板卡专用版本，请联系NI，确定是否可以得到板卡专用版本，或是新建一块板卡。
图2：对于60多种C系列I/O和通讯模块而言，工程师最多可以连接三块板卡为任何Single-Board RIO产品增加I/O功能，或是构建自己定义的I/O模块。
板卡专用的C系列模块使用与NI CompactRIO和NI CompactDAQ C系列模块现有产品线相同的电路，但是在构建系统的时候没有使用NI Single-Board RIO所需要的机械隔离。无需使用隔离意味着可以将模块放置地更为靠近，从而减小系统的封装尺寸。无需使用隔离同样还意味着移除了模块外面的屏蔽，从而使它更容易受到周边环境变化的影响(例如温度变化)。由于这些变量的影响，板卡专用C系列模块的规范可能与封闭式C系列模块的规范略有不同。因此在系统隔离的辅助下，有可能提高到超过板卡专用C系列模块的标称规范的水平。
除了板卡专用C系列模块之外，整个与CompactRIO兼容的C系列模块产品线同样还能够与NI Single-Board RIO兼容。带有隔离的C系列模块比板卡专用C系列模块尺寸稍大，因此会覆盖相邻的NI Single-Board RIO扩展槽。这就限制了在将C系列模块与隔离一起使用的情况下，可用的扩展槽数量最多是两个。如果希望在预制的坚固外壳中使用多达八个通道的C系列扩展I/O，可以考虑使用CompactRIO。
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信号类型 |
信号 |
模块 |
通道 |
特性 |
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模拟输入 |
小电压(±80 mV) |
32 |
16位、±200 mV至±10 V、250 kS/s、32 SE或16 DIFF通道、隔离 |
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4 |
24位、100S/s、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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中电压(±10 V) |
8 |
12位、500 kS/s、单端、隔离 |
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32 |
16位、±200 mV至±10 V、250 kS/s、32 SE或16 DIFF通道、隔离 |
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4 |
16位、100 kS/s每通道、同步、差分 |
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4 |
24位、100S/s、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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4 |
24位、±10 V、50 kS/s、同步、抗混叠、250 Vrms通道间隔离 |
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带有强隔离的中电压(±10 V) |
4 |
16位、±200 mV至±10 V、250 kS/s、600 VDC(美国)/400 VDC(欧洲)Cat I插槽隔离 |
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4 |
24位、100S/s/通道、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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4 |
24位、±10 V、50 kS/s、同步、抗混叠、250 Vrms通道间隔离 |
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|
高电压(±60 V) |
4 |
24位、100S/s/通道、通道间隔离的AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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8 |
12位、800 kS/s、单端、隔离 |
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4 |
24位、±60 V、50 kS/s、同步、抗混叠、250 Vrms通道间隔离 |
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热电偶 |
4 |
24位delta-sigma、15 S/s、差分 |
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4 |
24位、100S/s、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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RTD |
4 |
24位、400 S/s、0至400 Ω RTD支持、3线以及4线测量 |
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4 |
24位、100S/s、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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IEPE传感器(加速度计/麦克风) |
4 |
24位、51.2 kS/s、同步、IEPE调理、内建抗混叠 |
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桥式传感器(张力计/负载传感器) |
4 |
24位、100S/s、通道间隔离的通用AI模块(±125 mV至±60 V、±25 mA、TC、3线以及4线RTD、¼、½以及全桥) |
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4 |
24位、50 kS/s、同步、全桥/半桥支持、抗混叠 |
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模拟输出 |
中电压(±10 V) |
4 |
16位、100 kS/s每通道、同步 |
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中电流(0 - 20 mA) |
4 |
16位、100 kS/s每通道、同步、±36V保护、开环检测 |
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控制器局域网(CAN) |
低速CAN |
2 |
2端口低速CAN、125 kb/s最大传输速率、ISO 11519兼容、11位以及29位任意ID |
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高速CAN |
2 |
发送/接收100%总线负载、1 Mb/s、Philips SJA1000 CAN控制器 |
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运动控制 |
H桥式运动驱动器(直流电刷伺服电机) |
1 |
1轴、30 V、1 A连续(70 ºC)、7.3 A连续(<40 ºC)、12A峰值、内建编码器接口与电流传感器 |
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数字输入 |
双向5 V TTL |
8 |
100 ns、5 V TTL、超高速、双向、30 V保护 |
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24 V漏极 |
8 |
100 µs、高达30 V、40 V保护连接 |
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8 |
100 µs、高达60 V、250 V通道间隔离 |
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8 |
1 µs、高速、高达30 V、35 V保护 |
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32 |
7 us、高达30 V(对于8通道而言为60 V)、60 V保护 |
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250 AC/DC通用 |
4 |
3 ms、±5至250 VDC、10至250 VAC、通用、漏/源 |
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差分或TTL |
6 |
500 ns、±5至24 V、单端TTL或差分、可调5 V电源输出 |
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|
数字输出 |
双向5 V TTL |
8 |
100 ns、5 V TTL、超高速、双向、30 V保护 |
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|
24 V源极 |
8 |
100 µs、6至30 V、750 mA每通道、30 V保护、短路保护 |
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8 |
1 µs、高速、5至30 V、最大1 A每通道、30 V保护、短路保护 |
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32 |
500 us、6至36 V、40 V保护、短路保护 |
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24 V漏极 |
32 |
8 us、5至60 V、漏、隔离、高达20 A每模块 |
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继电器输出 |
形式A [y1] (SPST) |
4 |
1 s、30 VDC(2 A)、60 VDC(1 A)、250 VAC(2 A)电机形式A [y2] (SPST) |
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固态继电器 |
8 |
60 VDC、SSR形式A、高达750 mA每通道、5 ms 设置与重置时间，通道间隔离 |
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计数器、脉冲发生器 |
计数器/定时器(24 V) |
8 |
1 µs、高速、高达30 V、35 V保护 |
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32 |
7 us、高达30 V(对于8通道而言为60 V)、60 V保护 |
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计数器/定时器(TTL) |
8 |
100 ns、5 V TTL、超高速、双向、30 V保护 |
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6 |
500 ns、±5至24 V、单端TTL或差分、可调节5 V电源输出 |
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正交编码器(差分) |
2 |
500 ns、±5至24 V、用于两个编码器的六个数字输入(相位A、相位B以及索引输入) |
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PWM/脉冲发生(24 V) |
8 |
100 µs、6至30 V逻辑、最大750 mA每通道、30 V保护、短路保护 |
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8 |
1 µs、高速、5至30 V逻辑、最大1 A每通道、30 V保护、短路保护 |
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32 |
500 us、6至36 V、40 V保护、短路保护 |
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32 |
8 us、5至60 V、漏、隔离、高达20 A每模块 |
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PWM/脉冲发生(TTL) |
8 |
100 ns、5 V TTL、超高速、双向、30 V保护 |
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可拆卸存储器 |
安全数字卡模块 |
2 |
2槽、高达4 GB附加存储器、读/写速度为2 MB/S。 |
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串行接口 |
RS232 |
4 |
高达921.6 Kbaud、每通道64字节FIFO。 |
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RS485 |
4 |
高达1.843 Mbaud、每通道64字节FIFO。 |
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自定义I/O模块 |
指定I/O |
N/A |
NI cRIO-9951模块开发包包括为特殊应用建立定制I/O模块所需要的工具。 |
查看用于C系列模块的接头模块和附件。
步骤3：选择开发软件
NI开发者套件包含使用NI Single-Board RIO建立定制嵌入式系统所需的全部工具，其中包括用户可配置FPGA核心中用于定制硬件I/O的NI LabVIEW FPGA以及用于建立确定性的可靠FPGA应用所需要的LabVIEW Real-Time。NI开发者套件还包含了完整的LabVIEW附加工具，可用于算法开发、实时开发分析、Microsoft Office报告生成以及数据库通信。
更多相关资源
- 中文网页：NI SingleBoard RIO产品介绍
- 技术文档：利用NI CompactRIO与NI Single-Board RIO实现从快速构造原型到低成本配置的转换
- 视频演示: SingalBoard RIO基础动手介绍
- 更多中文视频演示
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