使用 labview 开发基于 32 位处理器的嵌入式系统

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1、使用LabVIEW开发基于32位处理器的嵌入式系统随着嵌入式系统变得越来越复杂，设计者正面临着新的挑战：随着基于32位微控制器(MCU)的嵌入式系统的成本向16位系统逐步接近，在许多高级应用中8位和16位微控制器正逐步让位给扩展性更佳，性能更好的32位片上系统（SoC）。此外，由于单纯通过CPU的性能提升来增加整个系统的性能已经不是一种持久的发展趋势了，所以主要的处理器制造商已经转向了多核心架构。从Dell在几个月前推出的多处理器核心的台式计算机，我们就可以看到这种趋势。从消费者和用户的观点上来看，处

2、理性能的提升是一样的。但是，从一个嵌入式系统开发者的观点来看，设计将变得更加复杂，因为您必须了解如何在多处理器环境下开发和分割您的应用。根据十年前的估计，嵌入式系统的平均代码量为10万行。到2001年，这个数字实际已经超过了100万，而现在的数字估计为500万。现在我们将视线转移到当前嵌入式系统的开发工具上来，随着复杂度的逐渐上升，现在传统工具很难降低编程工作的复杂度，嵌入式领域需要另一种方法来应对这些挑战。挑战不仅是工具方面的，还有解决问题的途径：基于文本编程的嵌入式应用开发在将来不可能解决这些问题

3、。这已经是许多业内专家的共识；EdwardLee博士是加州大学伯克利分校嵌入式研究方面的领先者，在今年BerkeleyEECS年度研讨会上的演讲中，他表示现在嵌入式系统的开发手段，如基于文本编程和面向对象的工具都难以用来构建嵌入式实时系统，因为面向对象很难直观地表达时间和平行性（parallelism），而时间和平行性或并行（concurrency）在现在的嵌入式系统中是必不可少的。Lee博士提出面向角色（actor-oriented）的图形化方法是更适合嵌入式软件设计的工具。来自意大利L’Aquil

4、a大学DEWSCenterofExcellent的另一位研究嵌入式系统/片上系统的研究员AlbertoSangiovanniVincentelli则说：“……对于控制应用，Matlab用于捕捉算法。一些计算机语言，如C语言则用于其它一些应用。但是这些语言往往缺乏表达并行的语义结构。”虽然嵌入式系统的挑战越来越严峻，但是现在已经有了许多解决的方向。许多供应商采取了将底层工具的设计抽象出来的办法。这种方法每前进一步，都会吸引更多的用户。另一个方向是可以更彻底地解决面临的挑战，也就是向基于平台的工具转移，它

5、能够更好地表达整个系统，而减少与特定硬件的相关性，这使得更多的软件设计容易理解并被重复使用，而从基于文本的工具向图形化工具的转移则可以直观地表达系统，并解决系统的挑战。图形化系统设计（GraphicalSystemDesign）的理念就是源于这些趋势。通过简化嵌入式编程的复杂性，它降低了对领域专家在嵌入式设计流程中各个步骤的要求；同时提供了从设计、原型到部署的一条捷径，使得工程师和科学家们可以更快速地进行重复设计。尽管市场上的工具都在向图形化的方向转变，但由于它们是针对特定领域特定应用的工具，所以仍旧

6、受到自身的限制，而这是不足以解决行业将要面临的挑战的。事实上，现在的嵌入式系统市场与八十年代早期的台式计算机市场有很多相似之处，其中的一个特点就是非常分散。现在市场所需的是一种完全的图形化编程语言，提供足够的灵活性和功能，以满足更广泛应用的需求。因此，图形化系统设计的关键因素是图形化编程。自1986年诞生以来，LabVIEW图形化编程语言已经开始简化了系统的复杂性，并在同一个平台上提供采集、分析和显示等功能，在使用计算能力对处理过程自动化的同时，允许在研发原型，制造和测试过程中对软硬件的重用，弥补了原

7、先因为原型、制造和测试三个步骤间因工具不同而造成的这一鸿沟。在所有涉及到数据采集和控制的领域里，LabVIEW图形化方式都已经成为标准的开发工具。从那时开始，我们就一直向这个编程环境添加功能上的改进，现在LabVIEW在已有的定时循环结构上新加了硬件定时功能，它是一种表示时间和并行的语义。现在，我们就可以通过点击来设置操作系统优先级，延时，循环速率等等；回想在文章前面所提到的向多处理器转移的趋势，现在我们可以憧憬使用可扩展的直观图形化编程，来开发应用，并将处理过程分配到不同的处理器上。新的NILabV

8、IEW嵌入式开发模块（LabVIEWEmbeddedDevelopmentModule,）是LabVIEW图形化编程环境的一款全新附加模块，通过这个软件和图形化系统设计的理念，原先无法利用到嵌入式编程的工程师们都可以进入32位微处理器的领域之中。通过LabVIEW中附加的状态图、控制图表、信号处理库函数等这一完整的工具来设计它们的应用，以解决各种问题。此外，NI还提供了各种硬件平台与LabVIEW集成，完成从设计、原型到部署的全过程。例如使用LabVIE