E timpul pentru LabVIEW 2010

Pentru ingineri, timpul este o resursă de preţ din toate punctele de vedere

Timpul este important indiferent dacă aveţi nevoie de o achiziţie de date mai rapidă, de o reprezentare cu

acurateţe a semnalelor din lumea reală la nivel software, de o sincronizare a sistemelor acţionate de la

distanţă, sau pur şi simplu dacă trebuie să vă terminaţi treaba mai repede. Softul NI LabVIEW este extrem

de util atât în economisirea, cât şi în reprezentarea timpului cu ajutorul limbajului G de programare.

Abordarea grafică sporeşte eficienţa printr-o concentrare pe date şi pe operaţiile efectuate pe datele

respective, simplificând o mare parte din complexitatea administrativă de programare, precum alocarea de

memorie şi sintaxa limbajului. LabVIEW include de asemenea, mecanisme şi interfeţe API de

sincronizare pentru a defini constrângerile şi raporturile de temporizare dintre hardware şi software.

National Instruments a prioritizat caracteristicile cheie LabVIEW 2010, care se referă întru totul la

noţiunea de timp. Cea mai recentă versiune este o actualizare de soft la nivelul platformei, cu noi

caracteristici acţionate direct de către solicitările clienţilor, noi blocuri IP (proprietate intelectuală),

capacităţi avansate de temporizare şi sincronizare şi un compilator de fond îmbunătăţit, care generează

cod maşină optimizat, asigurând o durată de execuţie cu 20% mai rapidă.

Compilatorul LabVIEW

Compilatorul LabVIEW este o tehnologie cheie care direcţionează productivitatea primită în urma

procesului de abstractizare. Se ocupă de sarcini precum alocarea de memorie şi managementul firelor de

execuţie, odată cu asigurarea feedback-ului asupra timpului de editare, atunci când nu este posibilă

execuţia codului de schemă-bloc. În cele din urmă, setul sofisticat de pasaje de compilare şi optimizare,

preia designul de nivel înalt şi redă un cod maşină eficient.

De-a lungul timpului, compilatorul a devenit mai inteligent şi optimizat, adăugând algoritmi de propagare

de tip „inplaceness” şi „clumping”, regiştri virtuali, optimizări ale programului de compilare şi multe alte

procese inteligente dezvoltate în laboratorul de idei ale dezvoltatorilor NI în materie de compilare. Fie că

vizează o nouă caracteristică, o depanare, sau o îmbunătăţire a compilatorului, fiecare proces a determinat

un compilator actualizat, care influenţează modul în care operează codul dvs. Unul dintre obiectivele

primare ale versiunii 2010, a fost cel referitor la performanţa timpului de operare al VI-ului– şi anume,

optimizarea timpului de execuţie al VI-ului, fără a face vreo modificare la codul în sine.

Optimizarea codului pentru a asigura performanţă timpului de operare

Dezvoltatorii NI au introdus două „straturi” în ierarhia compilatorului pentru a îmbunătăţi timpul de

execuţie al codului – fără a fi nevoie de modificări din partea dumneavoastră, LabVIEW 2009 a introdus

reprezentarea intermediară a fluxurilor de date (DFIR), un cadru avansat pentru transformările care au loc

la nivelul graficului de fluxuri de date, generat de schema bloc. LabVIEW 2010 adaugă infrastructura de

fond de tip LLVM (Low-Level Virtual Machine), permiţând efectuarea unei noi serii de optimizări

standard de compilare. DFIR şi LLVM acţionează în tandem pentru a furniza reprezentări intermediare de

nivel ridicat sau scăzut, pe care compilatorul le poate utiliza în descompunerea şi optimizarea codului

LabVIEW. Prezenţa reprezentărilor intermediare semnifică faptul că optimizările compilatorului nu

afectează schema bloc propriu-zisă, însă generează un cod maşină optimizat, asigurând o durată de

execuţie cu 20% mai rapidă în cazul aplicaţiilor dezvoltate în LabVIEW 2010. Pentru informaţii

suplimentare despre compilatorul LabVIEW, a se vedea paginile 26 şi 27.

Ameliorarea dificultăţilor întâmpinate în dezvoltarea aplicaţiilor de anvergură

LabVIEW 2010 prezintă noi caracteristici suport pentru aplicaţiile mari, ajutând la gestionarea codului

sursă şi la dezvoltarea mai multor arhitecturi software modulare. LabVIEW 2010 este capabil să

îmbunătăţească fluxul de lucru al dezvoltatorului, prin separarea obiectelor compilate de codul sursă

propriu-zis, pe care îl introduceţi în LabVIEW. Odată cu activarea acestei noi setări, un VI nu apare ca

fiind modificat în urma recompilării, ceea ce elimină nevoia de a salva şi trimite din nou fişierele în

stadiul de control al codului sursă, decât dacă aţi modificat sursa grafică.

Noua bibliotecă de proiecte arhivate oferă soluţii de proiectare software şi procese de dezvoltare mai

modulare, timpi de dezvoltare reduşi şi o implementare mai uşoară. Bibliotecile de proiecte arhivate

LabVIEW sunt un nou tip de fişier LabVIEW, care înglobează o bibliotecă de proiect cu toate VI-urile

aferente, într-un singur fişier. VI-urile exportate incluse în acest fişier se comportă ca şi alte VI-uri salvate

fără scheme bloc, însă ierarhia acestora este complet ascunsă. Acestea sunt create prin intermediul unei

specificaţii de dezvoltare, în care este selectat un fişier existent .lvlib pentru a defini care sunt VI-urile

care sunt încorporate în biblioteca de proiecte arhivate şi care dintre acestea sunt publice/exportate.

Caracteristici determinate de comunitate

Comunitatea LabVIEW a avut un impact major în garantarea succesului acestui produs. Membrii acesteia

oferă suport altor utilizatori pe forumurile NI Discussion (ni.com/forums), încarcă exemple de cod în

comunitatea NI Developer Zone (ni.com/community) şi/sau coordonează grupuri de utilizatori. Astfel,

comunitatea LabVIEW a avut o influenţă hotărâtoare în dezvoltarea LabVIEW 2010.

Aplicaţia interactivă „LabVIEW Idea Exchange”

În August 2009, National Instruments a lansat LabVIEW Idea Exchange, un forum destinat schimbului de

idei despre produse, conceput pentru a prioritiza caracteristicile noi pentru fiecare versiune, constituind

astfel puntea de legătură între comunitatea LabVIEW şi echipa de dezvoltare LabVIEW. LabVIEW 2010

include 14 astfel de caracteristici, implementate direct în urma feedback-ului primit din partea membrilor.

Pentru informaţii suplimentare despre caracteristicile determinate de membrii comunităţii LabVIEW, a se

vedea pagina 15.

Suport în rezolvarea problemelor de top

Comunitatea oferă de asemenea feedback la problemele pentru care se solicită suport, cu care inginerii NI

se preocupă în fiecare zi. National Instruments a realizat că o instalare corectă a sistemelor este prima, şi

de multe ori, cea mai intimidantă provocare. LabVIEW 2010 include dispozitiv de instalare inteligent care

vă sugerează să introduceţi mai întâi numărul de serie, iar apoi, cu ajutorul acestei informaţii detectează

automat software-ul pe care ar trebui să îl instalaţi. Odată ce aţi instalat corect softul, localizarea paletei

de item-uri, a topic-urilor help, sau a exemplelor, poate fi o reală provocare. Dezvoltatorii NI au integrat o

tehnologie inteligentă de căutare în mediul integrat de dezvoltare LabVIEW 2010, care vă ajută să

localizaţi cu uşurinţă acest tip de informaţii. Puteţi alege între locaţiile de căutare, care includ opţiuni de

suport, palete, forumuri de suport, postări ale membrilor comunităţii sau informaţii despre produse.

Întrucât LabVIEW este adesea utilizat în combinaţie cu o platformă hardware, problema principală pentru

care se solicită suport în materie de hardware distribuit, este configurarea. Puteţi instala setul de

instrumente de monitorizare şi configurare web pe un dispozitiv distribuit şi veţi primi acces de tip router

pentru configurarea directă a dispozitivului dumneavoastră prin intermediul unui browser. De asemenea,

puteţi monitoriza informaţiile legate de memorie şi securitate, browserele de fişiere şi interacţiona direct

cu sistemele de operare în timp real.

Funcţii suplimentare de la parteneri pentru LabVIEW

LabVIEW 2010 prezintă numeroase îmbunătăţiri pentru a consolida dezvoltarea şi distribuirea de terţe

produse cu funcţii suplimentare. Pentru dezvoltare de cod, aveţi acum acces la LabVIEW Scripting, o

interfaţă API care automatizează crearea de cod LabVIEW. În plus, dezvoltatorii de aplicaţii suport pentru

licenţiere şi activare, crează software-ul de evaluare şi asigură o utilizare autorizată a seturilor de

instrumente cu funcţii suplimentare şi a aplicaţiilor construite cu ajutorul LabVIEW. Pentru funcţii de

arhivare şi add-on, Pachetul Manager VI de la JKI oferă un proces de dezvoltare continuu şi este strâns

legat de caracteristica de licenţiere/activare. A se vedea pagina 21 pentru informaţii suplimentare despre

funcţiile suplimentare.

Nodul IP de integrare deschisă FPGA

Noul nod IP de integrare din modulul LabVIEW FPGA (reţele de porţi logice reconfigurabile), suportă în

mod direct fişierele .xco files proiectate cu ajutorul Xilinx Core Generator. La fel ca şi nodul de import

DLL pentru sistemele bazate pe procesoare, IP-ul Xilinx poate fi uşor importat în modulul LabVIEW

FPGA. De asemenea, noul nod creează un model comportamental pentru blocul IP, astfel încât veţi putea

simula blocul pe desktop împreună cu restul codului LabVIEW FPGA. Deşi există mecanisme speciale

care acceptă IP-ul Xilinx Core Generator, acestea pot accepta orice HDL general cu aceleaşi caracteristici.

O nouă intrare NI Labs (ni.com/labs) pentru IP-ul Xilinx duce acest concept cu un pas mai departe odată

cu integrarea IP-ului Xilinx în modulul LabVIEW FPGA.

Temporizare şi sincronizare inerentă

Majoritatea aplicaţiilor computerizate trebuie să satisfacă constrângerile legate de timp, determinate de

cerinţele sistemului fizic cu care interacţionează. Poate fi greu de scris un program cu restricţii temporale,

în condiţiile în care mediul pe care îl utilizaţi nu dispune în mod explicit de noţiunea de timp. Din fericire,

LabVIEW este dotat cu numeroase mecanisme care se ocupă exclusiv de timp. Structura Timed Loop de

exemplu, este o interfaţă API pentru specificarea constrângerilor de sincronizare din aplicaţia

dumneavoastră. În plus, puteţi utiliza bucla „Timed Loop” pentru a configura prioritatea, afinitatea

procesorului şi sursele de sincronizare. Puteţi sincroniza numeroase bucle Timed Loop între ele, sau ca şi

parte dintr-un sistem distribuit în timp real. LabVIEW 2010 introduce o nouă tehnică temporală de

sincronizare pentru a extinde capacităţile programelor LabVIEW de a se sincroniza pe arii întinse, în

diferite destinaţii LabVIEW în timp real via Ethernet. LabVIEW 2010 a încorporat standardul IEEE 1588,

drept sursă suplimentară pentru buclele sincronizate, oferind timp absolut la o rezoluţie de milisecunde.

Mai mult, LabVIEW 2010 include un nou mecanism intern pentru controlul operaţiilor de bază şi

funcţiilor de sincronizare, ajutându-vă să escaladaţi de-a lungul a numeroase rezoluţii de sincronizare.

Utilizând opţiunea Timed Loop, puteţi menţine aceeaşi paradigmă de programare pentru dezvoltare de

cod care escaladează de la milisecunde la nivel de procesor, până la nanosecunde pe un backplane FPGA.

Este timpul pentru LabVIEW 2010

LabVIEW 2010 abordează problemele principale pentru care se solicită suport tehnic cu ajutorul instalării

de soft la flux continuu, configurare web a hardware-ului şi opţiuni de căutare în interiorul produsului

odată cu încorporarea feedback-ului direct de la utilizator şi beneficiind de parteneriate pentru a vă

îmbogăţi ciclul de programare. Mai mult, LabVIEW 2010 include şi un compilator de fond, care

generează cod maşină optimizat, asigurând o durată de execuţie cu 20% mai rapidă. Cu ajutorul

mecanismelor inerente de temporizare şi al tehnologiilor simplificate de sincronizare hardware, LabVIEW

2010 vă sporeşte gradul de eficienţă, fie că sunteţi un utilizator neexperimentat sau un specialist cu

experienţă.

– Jeffrey Phillips jeffrey.phillips@ni.com

Jeffrey Phillips este Manager de Produs pentru LabVIEW la National Instruments. Este licenţiat în

inginerie mecanică, în calitate de absolvent al Universităţii din Tennessee.

– Joseph DiGiovanni joseph.digiovanni@ni.com

Joseph DiGiovanni este Group Manager pentru LabVIEW la National Instruments. Este licenţiat în

inginerie biomedicală, în calitate de absolvent al Universităţii Boston şi a finalizat studiile universitare

de masterat în inginerie electrică, din cadrul Institutului de Tehnologie din Georgia.

Figura 1. LabVIEW 2010 asigură o îmbunătăţire cu 20% a duratei de execuţie faţă de LabVIEW 2009.

Figura 2. Echipamentul web de monitorizare şi configurare simplifică gestiunea hardware-ului de la

distanţă

Figura 3. Puteţi importa IP-ul de procesare a semnalelor digitale Xilinx Core Generator în mediul de

dezvoltare LabVIEW 2010.

Figura 4. Platforma LabVIEW escaladează pe mai multe niveluri de rezoluţie pentru a asigura control

inerent de temporizare şi sincronizare hardware şi software

SC National Instruments Romania SRL

B-dul Corneliu Coposu, nr. 167A, et.I, Cluj Napoca,

CP 400228

Tel.: 0800 894 308

E-mail: ni.romania@ni.com

Web: www.ni.com/romania