走向图形化的FPGA设计软件 设计软件, 软件工具, 测试仪器, 工程师, 通信

－－不使用文本语言的设计软件能够简化设计流程并提高效率
即使有完善的通信联络、测试仪器和管理人员，传统的设计、原型和布板过程也可能需要数年时间才能完成。用图形工具进行系统设计，可以帮助工程师达到比以往更高的生产效率，对设计、安装和测试过程进行流程化。
这些软件工具可以与基于FPGA的硬件平台紧密协同工作，可以使定制应用的设计工作更加高效。LabVIEW设计环境最近又新增加了一个FPGA模块，工程师可以使用图形化软件对基于FPGA的硬件编程了。这就使得用于高端应用的定制硬件可以在数周内完成设计，不需要从最底层起进行电路设计。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench的缩写)等软件平台的优势在于能够
提供简单的、图形化的编程方法，其好处包括可以调用多个开发工具，内建的测试和控制函数，并且与大量的计算目标相兼容。
名为“G”的图形语言是在1986年为苹果电脑开发的，已被用于数据采集、仪表控制，以及各种平台上的工业自动化应用，这些平台包括Unix和某些版本的Linux，还包括一些Windows版本和Macintosh操作系统的一些版本。
用图标编程
图形化环境使用人们熟悉的图标来表达设计内容，而不是传统的文本编程语言，使用户可以在计算机屏幕等二维空间内与计算机互动。表示设计元素的符号可以在屏幕上灵活地摆放，复杂的硬件和软件之间的互动关系通过连线来表示，便于人们能够直观地理解。
在高度专业的工程和设计领域，非专业的程序员也可以用这些图形化平台进行系统设计，用可视的标识符号来处理函数的功能框图。以LabVIEW为例，被称为虚拟仪器的程序和子程序可以在被部署到嵌入式应用里以前进行测试。
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图1 用于系统设计的图形化工具也可以用于FPGA编程
非可视的编程语言基本上都是基于文本的，如果使用这种语言，程序员在程序运行前是无法看到代码的运行结果的。在设计定制的、高功能的军事和航天应用时，非专业的程序员很难用VHDL等基于文本的软件完成设计，或者干脆放弃。采用这种传统方式，可能要用几年的时间才能写完文本代码。类似的低效率在硬件设计中也可以见到，如果不使用COTS平台。
图形化系统设计的趋势是使设计流程更容易处理和更加直观，LabVIEW等可视化编程语言在可视的过程中引入了全功能的数据流语言，可以提供在线的调试功能。
硬件
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图2 图形化软件和可配置的硬件使Symtx公司每年为军工和航天用户生产出数百台专用的AET系统
用于FPGA/LabVIEW模块的硬件包括： 先进的可配置CompactRIO控制和采集系统，适用于要求高性能和高可靠性的嵌入式应用。 R系列智能数据采集卡、NI PCI卡或PXI R系列插入设备，提供了模拟和数字采集功能，以及用于高性能的用户可配置的定时和同步的控制功能。 PXI定时和同步模块使用了可配置的FPGA，用于在PXI触发器总线上的客户定时和触发应用。 Compact Vision System包括了可配置的FPGA，可用于定制的计数器、定时和马达控制。
FPGA包含了可编程逻辑器件和可编程的互连功能，可进行定制以满足工程师的迫切需求。与专用集成电路(ASIC)部件相比，使用FPGA的优势是更短的上市时间，可在现场重编程以修复缺陷，还可以减少非循环的工程成本。