Démystifier la programmation avec LabVIEW FPGA
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Découvrez les principes liés à la programmation FPGA d'un point de vu matériel comme logiciel et lancer vous sans crainte dans le développement d'applications à l'aide de LabVIEW FPGA.
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Semelhante a Démystifier la programmation avec LabVIEW FPGA
Semelhante a Démystifier la programmation avec LabVIEW FPGA (20)
Démystifier la programmation avec LabVIEW FPGA
- 1. DÉMYSTIFIER LA PROGRAMMATION AVEC LabVIEW FPGA COMPRENDRE LES SPÉCIFICITÉS DU M AT É R I E L E T S A P R O G R A M M AT I O N NI DAYs 2014/ PARIS / 11/02/2014
- 2. UNE ÉQUIPE, DES COMPÉTENCES > Une équipe de développeurs certifiés LabVIEW > Un partenariat fort avec National Instrument depuis 1990 Mesure, Traitement LabVIEW, RT, FPGA, Système distribué, ClientTestStand du Signal Serveur, Plug-ins… Intégration d’équipement mesure Système distribué, ClientServeur, Plug-ins…
- 3. QUELS DOMAINES Applications sur mesure Système distribué, ClientExpertise Plug-ins… Serveur, Formations Toolkits LabVIEW
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- 5. PEUR DU FPGA ?
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- 11. Présentation du FPGA AVANTAGE DU FPGA Cadencement matériel Temps réel Fiabilité Temps de réponse rapide et stable. Création de fonctionnalités personnalisées
- 12. Présentation du FPGA FPGA CHEZ NATIONAL INSTRUMENTS Matériel Ethernet RIO Single board cRIO CVS Série R USB PXI série R FlexRIO
- 13. Présentation du FPGA CHOIX DU MATÉRIEL Entrées/Sorties • Nombre • Type (tension, courant,…) • Conditionnement Acquisition • Fréquence • Précision Intégration • Facture de forme • Environnement d’utilisation FPGA • Taille
- 14. Présentation du FPGA LANGAGE Langage de programmation : VHDL (VHSIC (Very High Speed Integrated Circuits) Hardware Description Language) Langage décrit par la norme IEEE-1607 daté de 1987 pour sa première version.
- 15. Présentation du FPGA LANGAGE LabVIEW Une philosophie différente Bas niveau Méthode identique aux habitudes (langage Graphique)
- 17. Utilisation du FPGA QUE FAIRE AVEC UN FPGA Acquisition de données Traitement temps réel Autre • Acquisition / Génération • Analogique • Digitale • Régulation • Filtrage • FFT • Tout ce que vous pouvez imaginer
- 18. Utilisation du FPGA QUELQUES EXEMPLES Acquisition spécifique • Carte multi-trigger • Fréquence variable • Filtrage Acquisition rapide • FFT à 200MHz point par point (FlexRIO) Traitement vidéo • Analyse et comparaison d’images
- 19. Utilisation du FPGA QUELQUES EXEMPLES Détection d’avalanche • • • • Embarqué Autonome Robuste Environnement sévère
- 20. Utilisation du FPGA QUELQUES EXEMPLES Régulation rapide Pour tests de freins • Acquisition • Filtrage • Régulation (1kHz pour un moteur de 450kW) • Sécurité
- 21. Utilisation du FPGA QUELQUES EXEMPLES Régulation boucle ouverte • • • • 2 voies 750kHz Filtrage Calculs Génération 750kHz • Retard 2,6.10-6s
- 22. Utilisation du FPGA QUELQUES EXEMPLES Communication • • • • • 16 voies RS422 Acquisition Génération Vitesses non standard Maîtrise du temps
- 23. Utilisation du FPGA CE QUE NE FAIT PAS LE FPGA Stockage de données • Limite en mémoire Post traitement • Limite de place sur le FPGA Affichage • Pas d’affichage direct
- 24. PROGRAMMATION
- 25. Programmation PHILOSOPHIE Le FPGA : composant électronique programmable. Vous maîtrisez LabVIEW. Oubliez ce que vous avez appris.
- 26. Programmation PHILOSOPHIE Programmation bas niveau • Pas de problème de système d’exploitation Pas de CPU • Pas de priorité d’exécution • Pas de partage de temps Déterministe • Période constante
- 27. Programmation PHILOSOPHIE Composant reprogrammable Parallélisme Trucs et astuces • Changement • Modification • Evolutions • Sans déphasage • Sans retard • Pipeline • Concaténation de données • Boucles non cadencées
- 28. Présentation du FPGA LANGAGE Programmer FPGA sans maîtrise du VHDL Vous connaissez donc déjà le langage de programmation … Un projet, Des boucles Des structures Des conditions Des fonctions Des VIs Des méthodes Des propriétés Etc.
- 29. Programmation COMPARAISON D’ACQUISITION DAQmx FPGA Nécessitera une seconde Application pour afficher la Mesure sur l’écran du PC
- 30. Programmation TEMPS DE COMPILATION Une compilation en plusieurs phases : Compilateur Xilinx VI LabVIEW LabVIEW FPGA VHDL Bitfile Cible
- 31. Programmation TEMPS DE COMPILATION DAQmx FPGA • Quelques ms • De quelques minutes à … → Réfléchissez avant de compiler
- 32. Programmation POUR RÉDUIRE LE TEMPS DE COMPILATION Serveur de compilation linux Ferme de PC Cloud • Serveur dédié • Plusieurs machines pour compiler plusieurs codes en parallèle • Serveur National Instruments dédié
- 33. Programmation MISE AU POINT Une fois compilé, l’utilisation des outils LabVIEW n’est plus possible ! Possibilités : > Démarrer la face avant, indicateurs et contrôles sont accéssibles. > Emuler le FPGA en activant le mode simulation sur les cartes.
- 34. Programmation LABVIEW > L’utilisation de LabVIEW. > Boucles > Conditions > Séquences > Machines à états > …. > Palette limitée > Des sous-palettes supplémentaires > (FPGA Math & Analysis) > Des sous-palettes en moins (chaînes de caractères)
- 35. Programmation LABVIEW Cahier des charges : > Acquisition à période variable de 10ms à 100s > Déclenchement d’alarme en cas de dépassement de seuil > Démarrage automatique du code Organigramme :
- 37. Programmation BOUCLE D’ACQUISITION ET DE TRAITEMENT L’acquisition est faite ! Il ne reste qu’à transférer les données…
- 38. Programmation TRANSFERT DES DONNÉES Objet de la face avant du FPGA PC FPGA Utilisable pour un faible volume de données à une fréquence faible
- 41. Programmation EXEMPLE DE PARALLÉLISME Acquisition sur 7 modules en parallèles à des fréquences potentiellement différentes de 10Hz à 10kHz Chaque module gère ses anomalies
- 42. Programmation PIPELINE 1 2 Durée : 1 + 2 + 3 3 1 2 Durée : Max (1 ; 2 ; 3) 3
- 43. Programmation FIFO DMA Transfert vers PC 3 voies 750kHz I16 4,29 Mo/s
- 44. CONCLUSION
- 45. Conclusion LABVIEW FPGA Programmation • Simple Matériel • Choisissez judicieusement Limites • Attention à ce qu’il ne sait pas faire
- 46. Conclusion RESSOURCES Site National Instruments http://www.ni.com Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/FPGA Formations LabVIEW FPGA Module High-Throughput LabVIEW FPGA
- 47. Par Frédéric BERNARD, Responsable formation, Responsable Technique de projet, Développeur sénior (Certified LabVIEW Architect). LinkedIn Frederic.bernard@saphir.fr / +33 (0)4 38 92 15 50