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獨立式NI CompactDAQ係統簡介

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 22:24:56 來源：美國國家儀器（NI）有限公司

概覽
NI擴展了NI CompactDAQ平台，發布了用於高性能嵌入式采集和記錄的獨立數據采集係統。NI cDAQ-9138和NI cDAQ-9139機箱具備內置Intel Core i7雙核處理器，使得NI CompactDAQ在將數據記錄至板載內存的同時運行采集和分析軟件。NI CompactDAQ首次可以完全獨立於外部計算機單獨運行，為嵌入式測量和記錄應用提供了更佳的性能和靈活性。
產品概覽
高性能cDAQ-9138和cDAQ-9139可以作為獨立儀器使用，為NI CompactDAQ平台實現了前所未有的功能，同時還可利用NIC係列平台以及NI LabVIEW係統設計軟件模塊化和靈活性的優勢。NI CompactDAQ獨立係統包括嵌入式控製器、8插槽機箱、C係列I/O模塊、操作係統和軟件。控製器包括可用於運行嵌入式操作係統的高級雙核處理器以及用於數據記錄的32GB非易失性存儲器。獨立NI CompactDAQ係統可提供用於大多數傳感器類型的信號調理模塊選項以及各種標準連接，如USB、以太網、串口等，可用於擴展I/O和連接其他第三方外設。
串口連接、USB端口、雙核1.33 GHz處理器

VGA圖形端口、千兆以太網、用於C係列I/O模塊的8個插槽
圖1. 獨立式NI CompactDAQ係統包括機箱、嵌入式控製器、C係列I/O模塊、操作係統、軟件以及其他可選外圍設備。
高性能多核處理
高性能獨立NI CompactDAQ係統的特點為包括用於密集處理任務的Intel雙核處理器。通過多核處理器，可以同時執行多個獨立任務或線程，從而大大減少執行運算所需的時間。LabVIEW會hui自zi動dong將jiang各ge個ge運yun算suan拆chai分fen為wei多duo個ge線xian程cheng，從cong而er可ke以yi更geng方fang便bian地di開kai發fa利li用yong多duo核he技ji術shu的de應ying用yong程cheng序xu。該gai圖tu形xing化hua編bian程cheng已yi內nei置zhi用yong於yu處chu理li器qi的de線xian程cheng管guan理li，用yong戶hu無wu需xu處chu理li複fu雜za的de線xian程cheng管guan理li。

表1. 獨立式NI CompactDAQ係統使用高級Intel雙核處理器。

Intel處理器提供的多項新技術可改進NI CompactDAQ應用的性能和功能：
Intel超線程技術可以使每個處理器核心並行執行兩個線程，因此將軟件可用的處理器核心數加倍並改進多核性能。在cDAQ-9139上運行的應用程序可並行執行4個線程，從而進一步改進性能。
在工作量較高時，Intel睿rui頻pin加jia速su技ji術shu可ke提ti高gao處chu理li器qi時shi鍾zhong頻pin率lv。當dang用yong於yu密mi集ji計ji算suan時shi，應ying用yong程cheng序xu需xu要yao更geng快kuai的de時shi鍾zhong頻pin率lv，該gai處chu理li器qi將jiang以yi固gu定ding間jian隔ge自zi動dong增zeng加jia時shi鍾zhong頻pin率lv直zhi到dao達da到dao所suo需xu要yao求qiu，而er諸zhu如ru溫wen度du或huo其qi他ta處chu理li核he心xin上shang的de負fu荷he等deng原yuan因yin則ze會hui導dao致zhi時shi鍾zhong速su度du降jiang為wei基ji準zhun運yun算suan頻pin率lv。該gai方fang式shi可ke確que保bao處chu理li器qi在zai設she計ji安an全quan範fan圍wei內nei始shi終zhong達da到dao最zui大da性xing能neng。
Intel主動管理技術(AMT)可使高級用戶對NI CompactDAQ係統進行遠程管理。對進行底層硬件的訪問是通過主以太網接口實現的，可允許遠程用戶控製NI CompactDAQ係統的開機和關機、檢查當前係統狀態、將控製台輸出重定向為遠程用戶以及其他管理任務，這些操作都無需與NI CompactDAQ軟件進行交互。
嵌入式操作係統
cDAQ-9138和cDAQ-9139是最先發布的可運行嵌入式操作係統的帶內置控製器的NI Compact機箱。選擇Windows Embedded Standard 7 (WES7)可以獲得全麵軟件和集成用戶界麵功能，而運行LabVIEW Real-Time可以獲得更高的執行效率和更高可靠性。
WES7
可靠性對於確保應用程序長時間正確運行十分重要，這是大多數嵌入式應用的基本要求。WES7和LabVIEW Real-Time提供的功能和特性都可滿足需要長期運行的需求。WES7同時可支持全麵的Windows軟件以及用於Windows平台的LabVIEW。通過WES7可以利用.NET程序集提供的函數、ActiveX控件和DLL，或者直接連接遠程數據庫更方便地記錄數據。此外利用內置VGA顯示輸出可以實現用戶界麵，因而無需專用的用戶界麵計算機，可以降低係統預算和維護要求。
LabVIEW Real-Time
LabVIEW Real-Time已yi將jiang操cao作zuo係xi統tong組zu件jian縮suo減jian至zhi最zui低di要yao求qiu，並bing降jiang低di了le由you崩beng潰kui或huo其qi他ta不bu可ke預yu期qi問wen題ti引yin起qi係xi統tong錯cuo誤wu可ke能neng性xing。通tong用yong操cao作zuo係xi統tong必bi須xu嚐chang試shi為wei不bu同tong類lei型xing的de應ying用yong程cheng序xu提ti供gong所suo需xu資zi源yuan和he執zhi行xing時shi間jian，每mei增zeng加jia一yi個ge應ying用yong程cheng序xu都dou會hui提ti高gao係xi統tong錯cuo誤wu的de可ke能neng性xing。LabVIEW Real-Time也包括諸如Reliance文件係統和看門狗定時器等功能，可用於進一步確保應用程序在較長時間內運行的可靠性。Datalight提供的Reliance文(wen)件(jian)係(xi)統(tong)可(ke)用(yong)於(yu)需(xu)要(yao)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)。該(gai)文(wen)件(jian)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)由(you)於(yu)意(yi)外(wai)斷(duan)電(dian)等(deng)係(xi)統(tong)事(shi)件(jian)引(yin)起(qi)的(de)文(wen)件(jian)損(sun)壞(huai)。當(dang)發(fa)生(sheng)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)錯(cuo)誤(wu)時(shi)，看(kan)門(men)狗(gou)定(ding)時(shi)器(qi)可(ke)確(que)保(bao)將(jiang)係(xi)統(tong)盡(jin)快(kuai)自(zi)動(dong)恢(hui)複(fu)為(wei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。
測量定時和同步
NI CompactDAQ屬於模塊化係統，通過插入其他模塊即可添加更多測量類型和通道。所有模塊均支持熱插拔，將模塊插入NI CompactDAQ機箱後可以被自動檢測出來。所有模塊自動同步，在一套NI CompactDAQ係統內可以同時進行高速模擬輸入、模擬輸出、數字輸入和數字輸出數據流。
模數轉換器(ADC)是任何測量係統的重要組件。ADC需要通過時鍾信號來確定采集采樣的時間。很多係統使用多個ADC，這些ADC共享同一個時鍾來實現所有通道的同步測量。而NI CompactDAQ係統在定時引擎方麵有更大的靈活性，同時也有更出色的同步功能。
用於多速率的多定時引擎
NI CompactDAQ機箱包括3個模擬輸入定時引擎，所以你可以將模擬輸入分為最多三個不同的組（也可稱為任務）。如圖2所示，每個任務可以使用不同速率運行。該方式適用於同時進行低速測量（溫度）和高速測量（聲音和振動）deqingkuang。sangerenwukeyitongshikaishibingdulicaozuo。dangerenwuneidesuoyoutongdaojianghuizidongtongbubinganqingqiusulvfanhui。dangerenwuyekeyibaokuosuoyoumokuai，congerjiangsuoyoutongdaoshiyongtongyigeshizhonglaitongbu。

圖2. 在同一個機箱中以不同速率運行多個不同模擬輸入任務。
用於模擬和數字輸出的特定定時引擎
NI CompactDAQ可支持同時運行高達7個任務，包括以下7個任務選項：
    • 包含最多3個定時引擎的模擬輸入
    • 包含特定定時引擎的模擬輸出
    • 包含特定定時引擎的數字輸入
    • 包含特定定時引擎的數字輸出
    • 計數器/定時器任務用於正交、PWM、事件、周期或頻率測量
通(tong)過(guo)包(bao)含(han)特(te)定(ding)資(zi)源(yuan)，數(shu)字(zi)和(he)模(mo)擬(ni)輸(shu)出(chu)任(ren)務(wu)可(ke)以(yi)獨(du)立(li)運(yun)行(xing)，無(wu)需(xu)在(zai)不(bu)同(tong)任(ren)務(wu)間(jian)共(gong)享(xiang)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)。該(gai)方(fang)式(shi)可(ke)使(shi)編(bian)程(cheng)變(bian)得(de)更(geng)方(fang)便(bian)直(zhi)觀(guan)。與(yu)大(da)多(duo)數(shu)現(xian)成(cheng)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)相(xiang)比(bi)，NI CompactDAQ包含的多定時引擎以及連接和共享資源的功能可極大地改進靈活性。
C係列I/O通道擴展
高性能獨立NI CompactDAQ係統可提供8個用於集成C係列I/O的插槽，該插槽可支持各種C係列I/O擴展選項。同時NI CompactDAQ平台的機箱可通過USB、以太網或無線選項與獨立NI CompactDAQ進行數據傳輸。通過該擴展方式，可以任意集成和組合超過50種專用測量的C係列I/O模塊。這些類型豐富的測量模塊可用於創建滿足你精確的I/O需求的測量係統。

圖3. NI CompactDAQ平台包括用於擴展的1、4和8插槽機箱選項。
集成顯示和外部設備
圖4. 直接連接HMI或配置移動設備以便對獨立NI CompactDAQ進行交互或監控。
獨立NI CompactDAQ平台適用於處理同步視頻和測量的應用。通過雙千兆網絡端口連接GigE Vision攝像頭並使用LabVIEW Real-Time和WES7執行快速高分辨率的圖像采集和處理任務。利用高性能NI-IMAQdx驅動和NI視覺開發模塊圖像庫提供的上百個算法，可以開發用於各種任務的視覺應用程序，如圖像增強、模式匹配和對象測量等。
圖5. 使用雙千兆網絡端口連接GigE Vision。攝像頭
獨立NI CompactDAQ機箱上的多種連接選項可用於連接大多數附加硬件。通過4個高速USB端口可連接諸如鍵盤或鼠標等外圍設備，或者使用該端口將數據記錄至外部存儲媒介。選擇RS232或RS485/422串口可連接許多設備（如GPS）。
軟件
任何測量係統都包括配套軟件，LabVIEW可用於設計軟件並完全自定義獨立的測量係統。LabVIEW提供用於采集、分析和演示數據的獨立開發環境，並且已經對底層編程調用進行抽象。這種抽象意味著LabVIEW以及NI-DAQmx驅動程序可以適用於隨時間變化的需求和技術，以便幫助用戶開發的應用程序與業界保持同步適用。
在LabVIEW 2012中，除了已有的幾百個NI-DAQmx範例之外，NI提供了用於獨立NI CompactDAQ的新數據記錄範例、模板和項目範例。該選項可提供不同的程序開發起點，使新程序員能快速查看感興趣的測量方式，或幫助有經驗的程序員查找由LabVIEW開發人員設計並推薦的可擴展軟件架構。通過各種專注於用戶熟練程度的工具和功能，LabVIEW 2012可以幫助各個程度的工程師和科學家更快地實現創新。
了解更多關於高性能獨立式NI cDAQ產品，請訪問：ni.com/compactdaq/stand-alone/zhs
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