一、概述

NI myRIO是NI公司推出的一款嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺，內(nèi)嵌Xilinx Zynq芯片，可以利用雙核ARM Cortex-A9的實時性能以及Xilinx FPGA可定制化I/O進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)。由于該設(shè)備板載資源豐富且具有可重配置、可重使用的特點，因而非常適合教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)從簡單嵌入式系統(tǒng)開發(fā)到具有一定復(fù)雜度的系統(tǒng)設(shè)計，另外也可以利用myRIO進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計，如控制算法設(shè)計、機(jī)器人設(shè)計、測控系統(tǒng)等。

本期給大家分享如何從零開始進(jìn)行基于NI myRIO和LabVIEW的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。本人使用的設(shè)備是NI myRIO-1900。

二、準(zhǔn)備工作

1、軟件安裝

使用myRIO之前需要在計算機(jī)上安裝軟件并進(jìn)行配置，其中必須安裝的軟件有：

(1)LabVIEW；

(2)NI-RIO驅(qū)動;

(3)LabVIEW Real-Time；

(4)LabVIEW myRIO Module。

可選軟件有：

(1)Control Designand Simulation：控制設(shè)計與仿真模塊，用于設(shè)計控制算法；

(2)FPGA：用于自定義myRIO上的FPGA資源；

(3)MathScript RT：用于調(diào)用Matlab編寫的m文件的腳本；

(4)Vision：視覺開發(fā)模塊，包含許多現(xiàn)成算法，方便用戶使用；

(5)VisionAcq：視覺采集模塊，用于USB攝像頭與myRIO連接采集視頻圖像。

安裝方法不在此贅述。

2、NI myRIO-1900功能與接口介紹

功能介紹：

(1)雙核ARM Cortex-A9處理器：運行Linux RT實時操作系統(tǒng)；

(2)FPGA：可以自定義myRIO上的FPGA資源；

(3)3組針接頭：40條數(shù)字I/O線(支持SPI、PWM輸出、正交編碼器輸入、UART和I2C)，8個單端模擬輸入AI，2個差分模擬輸入AI，4個單端模擬輸出AO和2個對地參考模擬輸出AO，方便通過編程控制連接各種傳感器及外圍設(shè)備；

(4)內(nèi)置WiFi功能：可連接無線網(wǎng)絡(luò)，也可以作為熱點，支持遠(yuǎn)程部署應(yīng)用；

(5)三軸加速度計：采集X/Y/Z軸上的加速度數(shù)據(jù)，單位為g(即重力加速度)；

(6)4個用戶自定義LED燈；

(7)1個用戶自定義按鍵；

(8)立體聲音頻I/O。

接口介紹：如下圖

3、myRIO連接

計算機(jī)安裝好軟件之后，給myRIO插上電源線，并用USB線將myRIO與計算機(jī)連接起來。連接成功會自動彈出如下圖所示的啟動界面，單擊Launch the Getting Started Wizard對myRIO進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

單擊Launch the Getting Started Wizard后彈出如下界面，可以看到計算機(jī)連接的myRIO設(shè)備，點擊該設(shè)備進(jìn)入。

使用myRIO時，需要給它安裝與所連接計算機(jī)上軟件配置相匹配的軟件，即根據(jù)計算機(jī)上安裝LabVIEW及其模塊的版本，給myRIO安裝相匹配的軟件。由于該設(shè)備之前與其他計算機(jī)連接使用過，已經(jīng)安裝了與其他計算機(jī)相匹配的軟件，此時需要按照當(dāng)前計算機(jī)軟件配置來重新安裝相應(yīng)的軟件(即選擇第2項，點擊Next)。

myRIO安裝完軟件之后需要重啟，所以啟動界面會再次出現(xiàn)，此時在啟動界面中Go to LabVIEW 2019不再是灰色，因為myRIO中已經(jīng)安裝了相匹配的軟件，點擊Do Nothing即可，也可以點擊Go to LabVIEW 2019，打開LabVIEW。

雙擊打開配置管理軟件NI MAX，在左側(cè)一欄的遠(yuǎn)程系統(tǒng)中可查看到當(dāng)前連接的myRIO設(shè)備。單擊打開之后，可在頁面右方看到設(shè)備的相關(guān)信息以及設(shè)置，如主機(jī)名稱、IP地址、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置等。在遠(yuǎn)程系統(tǒng)NI-myRIO的“軟件”上右擊，可添加/刪除軟件。

三、一個簡單的NI myRIO項目

當(dāng)myRIO連接成功且安裝好軟件之后，可以開始NI myRIO項目開發(fā)。打開LabVIEW，點擊Create New Project，

在Templates>myRIO中選擇myRIO Project Templates，點擊Next，如下圖

對Project進(jìn)行設(shè)置，可以自定義項目名稱、項目路徑，選擇Target之后，點擊Finish，

LabVIEW就會按照myRIO Project Templates創(chuàng)建一個myRIO項目，項目瀏覽器如下圖

此Project有兩大部分：My Computer和NI-myRIO-1900，My Computer下面的vi是在計算機(jī)上運行的，不會部署到myRIO中去，而NI-myRIO-1900下面的vi是在myRIO上運行的，需要執(zhí)行部署操作。上圖中創(chuàng)建的是一個myRIO Project，因此在NI-myRIO-1900中有個Main.vi，它在運行前將被部署到myRIO中去，并在myRIO中執(zhí)行，即使myRIO與計算機(jī)斷開連接，Main.vi仍能夠在myRIO中繼續(xù)運行。

Main.vi是所選用模板為用戶提供的一個實例，可直接運行。其程序框圖如下

這是一個利用myRIO板載三軸加速度計采集加速度數(shù)據(jù)的程序，點擊運行后，程序會自動部署，如下圖

部署完畢后點擊Close，程序自動運行，如下圖，將myRIO水平放置(Z軸與水平面垂直)并輕微搖晃，水平放置時，Z軸加速度應(yīng)為1g，X\Y軸加速度應(yīng)為0g，但因搖晃動作，3軸加速度均有變化。

值得注意的是：myRIO下面的VI是運行在myRIO板載芯片的ARM嵌入式處理器中的，LabVIEW底層基于網(wǎng)絡(luò)的傳輸機(jī)制會自動將數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)，因此在計算機(jī)的LabVIEW界面上也能看到顯示數(shù)據(jù)。但這會消耗一部分資源，因此絕大部分的嵌入式程序并沒有上述程序中的顯示界面，此方法一般適用于調(diào)試階段，或必要的數(shù)據(jù)監(jiān)測。

上述程序中的加速度測量是利用myRIO模塊中的Accelerometer Express VI實現(xiàn)的，雙擊Express VI可以進(jìn)行設(shè)置并瀏覽代碼，如下圖

除了Accelerometer Express VI之外，myRIO模塊中還有許多其他Express VI，如下圖，通過Express VI可以快速進(jìn)行模擬信號輸入輸出、數(shù)字信號輸入輸出、自定義按鈕、自定義LED、編碼器、PWM等編程。

由上可知，通過NI提供的myRIO Project Templates可以直接創(chuàng)建一個myRIO項目，項目中包含一個NI為用戶提供的myRIO實例Main.vi，該VI能夠?qū)崿F(xiàn)3軸加速度數(shù)據(jù)采集。實際中，我們需要實現(xiàn)更為復(fù)雜的功能，可以通過myRIO Project Templates創(chuàng)建myRIO項目并更改Main.vi進(jìn)行更復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。

四、myRIO上電自啟動程序設(shè)置方法

通常myRIO嵌入式系統(tǒng)是脫離計算機(jī)工作的，當(dāng)開發(fā)完成后，應(yīng)將整個項目作為一個獨立的應(yīng)用程序部署并存儲到myRIO的硬盤上，當(dāng)下一次啟動myRIO時，無需連接計算機(jī)，應(yīng)用程序自動運行，即上電自啟動程序。生成并部署上電自啟動程序到myRIO上的具體步驟如下(由于寫文途中更換了LabVIEW版本和語言，因此以下圖片顯示為中文，而之前圖片中為英文)：

(1)項目瀏覽器窗口，myRIO下面右擊程序生成規(guī)范>新建>實時應(yīng)用程序；

(2)配置實時應(yīng)用程序：在信息中設(shè)置應(yīng)用名稱，在源文件中將主VI選擇為啟動VI，將子VI選擇為始終包括；?

(3)點擊生成，生成應(yīng)用程序，幾分鐘后完成，可在項目瀏覽器的NI-myRIO-1900下面看到生成的應(yīng)用程序，右擊它選擇設(shè)置為啟動項；

(4)右擊myRIO下面生成的應(yīng)用程序，選擇部署將程序部署到myRIO實時操作系統(tǒng)上，重啟myRIO后部署在其上的上電自啟動程序?qū)㈤_始自動運行，且完全斷電之后再上電，之前部署的程序也會自動運行。

根據(jù)以上方法，可按照實際需求在myRIO上部署上電自啟動程序，并加以運用。

本期主要介紹了基于NI myRIO和LabVIEW的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本操作，希望對大家有幫助！

PS：文章部分圖片來源于NI資料，特此說明！

聯(lián)系作者請發(fā)送郵件：

Email: LabVIEW_Zh@163.com

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的labview嵌入c代码_LabVIEW与myRIO嵌入式系统开发入门的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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