NI矢量信号收发器的FPGA编程

另外，这些库在默认情况下处于锁定状态，用户在修改内容之前，需要先通过会话框将VI解锁。下文所述是使用这些仪器设计库的详细信息，适用于任何更改。

在给定仪器设计库的主机与FPGA之间交换数据可采用多种机制。所有采用LabVIEW RIO架构和LabVIEW FPGA的NI产品均使用NI-RIO驱动，此驱动提供了单点方式的、存储器映射、基于寄存器的主机至FPGA以及FPGA至主机通信，还有从主机至 FPGA以及FPGA至主机的多点连续DMA FIFO。这些都是功能强大的数据交换机制，实现主机与FPGA之间的有效通信不需要了解或者只要些许了解底层总线架构。

仪器设计库的一个常见要求是：主机代码需要将大量的设置下载到设备中，例如要对与FPGA相连接的芯片寄存器进行编程，或者更新设置组，例 如FPGA上的滤波器抽头。由于一些仪器设计库要求采用此策略，并且设备的DMA通道数目有限，所以这些库可能需要共享一个FIFO，从而需要在主机端和 FPGA端增加额外的逻辑来实现。另外，对于大数据集来说，此类通信一般为单向，但是可能也需要提供从FPGA至主机的某种单点确认，例如确认所有设置均 已成功应用等等。所有这些概念组成为一个单独概念，称为寄存器总线，并为一些仪器设计库所采用。

寄存器总线使用一个主机到FPGA端的 DMA FIFO来下载设置，以及一些寄存器/NI-RIO控制器和指示器，用于握手，将单点数据返回主机，或者发出信号，确认已下载设置中的指令已经应用。

图 2.寄存器总线是基于NI-RIO DMA、控制器和指示器构建的轻质协议，实现了大量设置组至FPGA的高效下载，这是给定仪器设计库的主机与FPGA侧之间的常见要求。

为了完成仲裁，每个仪器设计库均有一个独一无二的子系统ID，从而使得多个库能够共享一条寄存器总线。为了更好地总结VST仪器设计库的通信策略，表2说明了每个库所采用的策略。

表 2.NI PXIe-5644R仪器设计库的主机与FPGA数据交换机制。

另外，通过与嵌入式配置仪器设计库配合使用，寄存器总线还可以在不牵涉主机的情况下完成FPGA触发的重新配置。