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嵌入式系统与边缘计算并行模式.docx
资料介绍
LabVIEW并行编程入门推荐399-嵌入式系统与边缘计算并行模式
1. 引言：嵌入式边缘计算的并行需求
随着工业物联网（IIoT）的发展，越来越多的计算任务从云端下沉到边缘设备。CompactRIO和sbRIO等NI嵌入式平台在边缘端执行实时控制、数据采集和AI推理等任务。边缘计算面临的核心挑战是：在资源受限的嵌入式平台上，同时满足实时控制、数据采集、网络通信和本地分析等多任务需求。LabVIEW Real-Time和FPGA模块通过多核并行调度和硬件加速，在嵌入式平台上实现高效的并行处理。
2. 嵌入式系统并行架构
2.1 异构计算架构
NI嵌入式平台采用CPU+FPGA异构架构：
1.CPU核心：运行实时操作系统，执行控制逻辑、网络通信和数据管理
2.FPGA核心：执行硬件加速任务，如高速I/O、信号处理和自定义协议
3.CPU与FPGA之间通过DMA FIFO和中断通信
4.任务按实时性需求分配到CPU或FPGA
2.2 多核CPU调度
在双核或四核ARM处理器上分配任务：
1.核心0：运行实时控制循环，周期1ms
2.核心1：运行数据采集和预处理
3.核心2：运行网络通信和MQTT发布
4.核心3：运行本地数据记录和日志管理
LabVIEW Real-Time中通过定时循环的处理器分配功能指定各循环运行的核心。
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