NI-XNET 安装和配置 NI VeriStand 和 NI LabVIEW 入门指南

更新 Jul 21, 2023

环境

软件

  • VeriStand
  • LabVIEW

驱动

  • NI-XNET

本文档分步介绍了使用NI VeriStand和LabVIEW中的NI-XNET接口的初始步骤。本文档包含有关在NI VeriStand项目,LabVIEW项目,NI-XNET示例中使用NI-XNET接口,执行环回测试以及使用NI-XNET选板创建VI的信息。

如何开始使用NI-XNET和NI VeriStand

NI VeriStand为实时测试应用程序提供了框架,例如嵌入式软件验证以及机械测试单元应用程序的实时控制和监视。 NI-XNET产品系列包括一系列高性能CAN,LIN和FlexRay接口。这些接口针对需要对数百个CAN,LIN和FlexRay帧和信号进行实时,高速处理的应用进行了优化,例如HIL仿真,快速控制原型,总线监视,自动化控制等。本节将介绍安装过程,配置VeriStand环境以及设置NI-XNET端口和数据库。

NI VeriStand软件安装

要开始使用NI-XNET和NI VeriStand,第一步是确保以正确的顺序在计算机和目标计算机上安装了正确的软件。在安装多个NI软件产品时的安装顺序知识库中标题为“新安装”的部分的前两个步骤中进行操作,以此开始系统的设置。注意,并非所有硬件平台都需要NI LabVIEW开发环境。如果所使用的硬件平台不需要NI LabVIEW,请转到下一步。以下部分基于系统中的硬件在本节中包含一些说明。

NI CompactRIO平台

  • LabVIEW开发系统是必需的。
  • 必须安装FPGA模块。
  • 必须安装。

实时目标设备

  • 必须安装实时模块。

完成前两个步骤后,下一步是浏览《 Getting Started with VeriStand 2021 or Later白皮书中标题为“Install Software”的部分,以根据系统中的硬件完成系统的设置。

所有硬件平台

  • 必须安装NI-XNET驱动程序。

NI VeriStand项目设置

NI VeriStand使用项目来帮助快速启动和运行。为了正确设置项目并理解所有可用的选项,请阅读《Getting Started with VeriStand 2021 or Later白皮书中标题为“ Create a Veristand Project”的部分。

图1.The controller specification screen使NI VeriStand能够以指定的目标速率与适当的设备进行通信。

使用NI-XNET配置NI VeriStand引擎和项目

将NI-XNET驱动程序软件与NI VeriStand一起安装时,将启用一组广泛的NI VeriStand功能,以支持通过CAN,LIN和FlexRay协议与硬件进行通信。在开始之前通过NI-XNET Overview ,了解NI VeriStand中与NI-XNET相关的概念和术语可能会有所帮助。

根据系统中的硬件,NI VeriStand 中有许多不同的配置选项可用。 以下部分讨论 NI-XNET 可用的平台。 选择适当的硬件目标设备来配置 NI VeriStand 项目用以执行。

NI CompactRIO设备

必须编译自定义 FPGA 位文件才能使用 NI 986x XNET 模块,因为 NI 986x XNET 模块无法在 NI CompactRIO 上的扫描模式下工作。 有两种方法可以与 NI CompactRIO 上的 NI 986x XNET 模块进行 NI-XNET 通信:FPGA 模式或混合模式。 本节将重点介绍在 FPGA 模式下开始使用 NI 986x XNET 模块的步骤。 如果NI CompactRIO目标有其他NI C系列模块处于扫描模式,则NI 986x XNET模块可以在混合模式下使用。 有关混合模式的更多信息和实施步骤,请参阅 NI VeriStand Add-On - Scan Engine and EtherCAT - NI Community社区页面。

FPGA模式

NI LabVIEW 需要在 NI CompactRIO 上为 NI XNET 986x 模块使用 FPGA 模式。 以下是在 NI VeriStand 中成功设置 NI 986x XNET 模块所需遵循的步骤。 前八个步骤在 NI LabVIEW 中完成,后两个步骤在 NI VeriStand 中完成。 

1.创建一个空白的NI LabVIEW项目。
2.添加一个NI CompactRIO终端。

图2.指定系统中的硬件,请将NI CompactRIO目标设备添加到NI LabVIEW项目中

 

3.添加一个FPGA 目标设备。

图3.将一个FPGA目标设备添加到NI LabVIEW项目中,以设置NI-XNET通信。

 

4.添加一个NI 986x XNET模块。

图4.将NI 986x XNET模块添加到NI LabVIEW项目中。

 

5.将一个空白VI添加到FPGA Target。
6.保存VI。
7.保存项目。
8.编译VI。

图5.通过在NI LabVIEW项目中编译VI,创建要在NI VeriStand中使用的位文件。

 

9.添加CAN或LIN端口。

图6.将NI-XNET端口添加到NI VeriStand。

 

10.将位文件添加到创建的端口。

图7.将位文件添加到通信端口。

 

NI PXI / PCI / CompactDAQ

添加CAN,LIN或FlexRay端口

接口代表NI硬件设备上的单个CAN,LIN或FlexRay连接器。 NI-XNET也使用术语Port来指代NI硬件设备上的连接器。只需在适当的协议下添加端口,即可在NI VeriStand中配置NI-XNET会话。要将端口添加到NI VeriStand,请为您合适的NI-XNET设备执行Adding NI-XNET Devices的步骤。

图8.将NI-XNET端口添加到NI VeriStand。

 

添加适当的NI-XNET端口后,可通过协议配置页面配置该端口的附加设置。

将NI-XNET数据库添加到NI VeriStand

为了使NI-XNET接口与外部网络上的硬件产品进行通信,NI-XNET必须了解实际嵌入式系统(例如车辆)中的通信。在标准文件中描述了这种嵌入式通信,例如用于CAN的CANdb(.dbc),用于FlexRay的FIBEX(.xml)或用于LIN的LIN描述文件(.ldf)。在NI-XNET中,该文件称为数据库。完成Adding NI-XNET Databases的步骤,以在NI VeriStand中添加数据库。可以在<Public \ Documents \ National Instruments \ NI-XNET \ Examples>中找到示例数据库。

图9.向NI VeriStand添加一个用于NI-XNET的数据库,以解释嵌入式系统中的通信。

 

添加数据库后,可以在NI-XNET端口配置页面上选择数据库。

图10.将适当的数据库(如圆圈所示)与已创建的NI-XNET端口相关联。

 

从NI VeriStand编辑数据库

现在已经添加了数据库,可以使用NI-XNET Database Editor直接从NI VeriStand编辑数据库。NI-XNET Database Editor是一个小型的独立工具,用于创建和维护嵌入式网络数据库。编辑器用于配置基本网络,定义网络上交换的帧和信号,并将帧分配给发送和接收它们的ECU。按照Editing NI-XNET Databases启动NI-XNET Database Editor。

图11.直接在NI VeriStand中编辑数据库启动NI-XNET Database Editor。

 

如果您想了解有关如何使用NI-XNET Database Editor的更多信息,请参考FIBEX and the NI-XNET Database Editor Overview白皮书。

将帧导入NI VeriStand

帧是通过嵌入式网络传输的消息。这些消息与数据库一起分类到群集中。在NI VeriStand中,帧可以是输入(传入帧)或输出(传出帧)。添加NI-XNET Database Editor数据库后,请按照Importing NI-XNET Frames的步骤将NI-XNET帧导入NI VeriStand。

图12.将帧导入NI VeriStand。

NI-XNET和NI VeriStand的其他资源

以下是在NI VeriStand上使用NI-XNET时可能有用的其他信息。

板载和软件可选终端电阻

由于根据所使用的协议的不同,终端电阻会有所不同,因此请参考《 CAN Physical Layer and Termination Guide 以确保正确的终端电阻设置。本白皮书将介绍终端电阻原理,并提供所有必要的终端电阻信息。

使用NI-XNET的NI VeriStand回环测试

CAN, LIN, and FlexRay Interfaces for NI VeriStand - NI白皮书的 NI-XNET CAN、LIN and FlexRay interfaces部分中的视频演示了如何使用 PXI 实时目标谁被和 CAN 通信协议执行回环测试。 无论是 NI CompactRIO 目标还是 PXI Real-Time 目标,设置几乎都是相同的。 主要区别在于 NI VeriStand 项目设置阶段。 确保 NI CompactRIO 机箱遵循适当的步骤。

访问传入NI-XNET帧的时序和ID信息

在 NI VeriStand 中,帧信息通道存储有关传入 NI-XNET 帧的信息。 可以访问以下三种类型的帧信息通道:接收时间、时间差和帧ID。 请完成 NI VeriStand 帮助中Accessing Timing and ID Information for Incoming NI-XNET Frames 以下步骤来创建帧信息通道。

访问故障通道,以及禁用和触发通道以发送NI-XNET帧

能够指定跳过循环帧并确定循环帧的发送时间可能很重要。完成Configuring NI-XNET CAN Cyclic Frame Faulting的以下步骤,以创建帧故障通道。

在NI VeriStand中,可以通过信号帧配置页面禁用和触发传出帧。

NI-XNET和NI LabVIEW入门

NI LabVIEW为您提供了一个用于获取,分析和显示数据的单一环境,并抽象了低级编程调用。 NI LabVIEW能够完全定制您的独立测量系统。如以上NI VeriStand简介中所述,NI-XNET平台包括一系列高性能CAN,LIN和FlexRay接口。这些接口针对需要对数百个CAN,LIN和FlexRay帧和信号进行实时,高速处理的应用进行了优化,例如HIL仿真,快速控制原型,总线监视,自动化控制等。查看本文的这一部分,开始使用NI LabVIEW和NI-XNET。
 

NI LabVIEW软件安装

要开始使用NI-XNET和NI LabVIEW,第一步是确保计算机和目标计算机上安装了正确的软件。浏览安装多个NI软件产品时的安装顺序知识库中的新安装部分,以正确设置系统。下面本节中包含的一些基于系统硬件的注释。

所有硬件平台

  • 必须安装NI-XNET驱动程序。

NI CompactRIO平台

  • 必须安装FPGA模块。
  • 必须安装NI-RIO驱动程序。

实时目标

NI LabVIEW设置

NI LabVIEW是解决问题,提高生产率,持续创新的开发环境,是任何测量或控制系统的理想选择。要将NI LabVIEW与NI-XNET驱动程序配合使用,请阅读NI-XNET API for LabVIEW白皮书。本白皮书将通过一个基本的编程示例,直至创建一个应用程序。

为了帮助您入门,NI LabVIEW提供了NI-XNET的范例。当LabVIEW开始菜单可用时,从NI LabVIEW帮助菜单中选择查找范例。

图13. NI-XNET范例提供了很好的参考或起点。

 

按任务浏览范例,NI-XNET范例在“硬件输入和输出”下。这些示例按协议分组在CAN,FlexRay和LIN文件夹中。

NI CompactRIO目标设备

要将NI XNET模块与NI LabVIEW中的NI CompactRIO一起使用,需要一个位文件。创建位文件有八个步骤,本文前面在NI CompactRIO目标的“ FPGA模式”部分中已提到。编译完成后,至少运行一次Blank FPGA VI,将XNET通信逻辑加载到FPGA。