概览
NI LabVIEW 2011软件与以往的LabVIEW版本相比,提供了一种更为稳定和快速响应的用户操作体验。该特点在LabVIEW 2011 FPGA Module中体现地更加明显。本文档就LabVIEW中现场可编程门阵列(FPGA)开发的一些令人最为印象深刻的改进进行描述。
目录
1. 程序加载
2. 连线
3. 处理器接口
4. 编译
5. 开发操作性能的全面评估
6. 更多相关资源
程序加载
以往的LabVIEW版本中,如果LabVIEW FPGA VI程序所含的元素较多,那么它的加载时间可能会较为可观。相比之下,LabVIEW 2011对节点构架进行了高度优化,加快了较大VI的加载速度。
图1. 在LabVIEW 2011中LabVIEW FPGA VI的加载时间大幅减少
连线
大规模监控程序有时需要收集和处理较多通道的数据,像NI CompactRIO之类的硬件平台能够胜任这一工作。然而在以前,如果一个框图中有较多的I/O节点,那么就算是像连线之类的简单操作,其响应速度也会下降。在LabVIEW 2011中,那些节点被重新实现以消除任何对编辑时的性能影响问题。
处理器接口
同样,包含数据加密的程序可能需要处理器和FPGA之间的几个阶段的握手。在以往的LabVIEW版本中,含有大量上位机界面元素的程序可能会出现响应迟缓并且难以操作的问题。在LabVIEW 2011中,这类接口被重新设计,以提供一种响应更为快速的编辑体验。
图3. 大量的上位机接口节点不再消弱LabVIEW性能
编译
LabVIEW FPGA的编译操作可耗时数分钟到至小时不等。最近的LabVIEW版本已经提供了较好的方法来对VI进行编译前的仿真,并且可以将编译操作移至其它电脑甚至是云端中进行。然而,编译的初始阶段阻塞了其它在LabVIEW中的操作,并且该阶段占用的时间可以达到总编译时间的一半。在LabVIEW 2011中,该阶段的速度被优化提升达80%。
图4. 复杂的通讯协议如高速数据链路控制(High-Level Data Link Control, HDLC)需要大量的FPGA逻辑并需要较长的编译时间。现在编译初始阶段的速度快了80%
开发操作性能的全面评估
除上述所列的优势之外,LabVIEW 2011 FPGA在操作上还作了上百种其它的改进,涵盖了从放置VI、加载对话框到图标编辑器等内置工具的诸多方面。为了提供一个更为全面的比较,开发团队分别在LabVIEW 2010和LabVIEW 2011中对800多种最常用的操作进行了评估。每一项操作完成并被计时之后,会被放置在一个性能“容器”中,该“容器”中还存放着其它消耗相同时间的操作。例如,如果绘制一个While循环需耗费38ms,那么该项操作被放置在第一个容器中,即存放耗费时间在0ms到100ms之间的操作的容器。而如果删除一个控制项耗费620ms,那么该操作应在第七个容器中,即存放耗费时间在600ms到700ms之间操作的容器。图5和图6显示了LabVIEW 2010 FPGA和LabVIEW 2011 FPGA下的结果对比。由此可知,所有操作的时间和从20多秒降到了6秒以内,即总体性能得到了5倍的提升。

图1..LabVIEW 2010中各操作的综合结果

图2. LabVIEW 2011在几乎所有的这800多种评估操作中,提供了比LabVIEW 2010响应更为快速的开发体验
LabVIEW 2011将LabVIEW开发环境的响应速度和性能提升到一个新的水平。