NI CompactRIO 是一种小巧而坚固的工业化控制和采集系统，采用可重新配置I/O (reconfigurable I/O，缩写为RIO) FPGA技术实现超高性能和可自定义功能。NI CompactRIO包含一个实时控制器与可重新配置的FPGA芯片，适用于可靠的独立嵌入式或分布式应用系统；还包含热插拔工业I/O模块，内置可直接和传感器/调节器连　　接的信号调理。因为CompactRIO 具有低成本开放性架构，用户可以轻松访问到底层的硬件设备。而且，CompactRIO嵌入式系统可以使用高效的LabVIEW 图形化编程工具进行快速开发。利用NI CompactRIO，您可以快速建立嵌入式控制和采集系统，而且该系统的工作性能和优化特性可与专门定制设计的硬件电路媲美。

　　CompactRIO平台包括带有工业浮点处理器的cRIO-9002和cRIO-9004实时控制器。cRIO-910x系列的4槽和8槽可重新配置机箱具有1百万或3百万门FPGA，以及从±80 mV热电偶输入到250VAC/VDC通用数字输入的各种类型的I/O。用户可以使用LabVIEW，LabVIEW RT模块和LabVIEW FPGA模块开发CompactRIO嵌入式系统。CompactRIO可以有两种配置——嵌入式系统和R系列扩展系统。
 
CompactRIO 嵌入式系统
　　CompactRIO嵌入式系统包含一个实时处理器，带有可编程FPGA的4或8槽可重新配置的机箱，以及热插拔工业I/O模块。这种低成本的嵌入式架构具有开放性，用户可访问底层硬件资源，可以快速定制独立的或分布式的控制和采集系统。

CompactRIO R系列扩展系统
　　CompactRIO R系列扩展系统使用同样的热插拔工业I/O模块，能为PC或PXI/CompactPCI R系列FPGA设备提供高性能的信号调理和工业扩展I/O。该扩展系统为各种应用增加了自定义测量的功能，如传统的数据采集、机器视觉、运动和模块化仪器等应用。

目录：
· 低成本开放式的架构
· 可重新配置的I/O(RIO)技术
· 性能, 尺寸和重量
· 超高标准的工业认证和等级
· CompactRIO R系列扩展系统
· 实时控制应用系统开发
· 具体应用和用户成功案例
· 构建您的CompactRIO系统
低成本开放式的架构
　　CompactRIO采用低功耗实时嵌入式处理器，以及一组高性能的RIO FPGA芯片。RIO核心内置数据传输机制，负责把数据传到嵌入式处理器以进行实时分析，离线处理，数据记录或与联网主机通信。利用LabVIEW FPGA基本的I/O功能，用户可以直接访问CompactRIO硬件的每个I/O模块的输入输出电路。所有I/O模块都包含内置的接口，信号调理，转换电路（如ADC或DAC），以及可选配的隔离屏蔽。这种设计使得低成本的构架具有开放性，用户可以访问到底层的硬件资源。

I/O模块
每个CompactRIO I/O模块都包含内置的信号调理和螺旋接头，BNC或D-Sub连接器。通过在模块中集成接线盒，大幅缩小了CompactRIO 的尺寸，降低了现场连线成本。现在可以使用的I/O 类型包括：±80 mV热电偶输入，±10 V同时采样模拟输入/输出，高达1 A驱动电流的24 V工业数字I/O，带有编码器的5 V常规电源输出的差分/TTL数字输入，和250 Vrms的通用数字输入。由于模块内置有对大电压范围或工业信号类型提供支持的信号调理电路，通常情况下，您可以把CompactRIO模块和传感器/调节器直接相连。更多最新的模块信息，请访问ni.com/compactrio

实时处理器
　　CompactRIO嵌入式系统具有工业化的200 MHz奔腾级处理器，在保证可靠性和确定性的前提下顺利执行LabVIEW 实时程序。通过选用内置的上千种LabVIEW函数，用户可以建立多线程嵌入式系统来进行实时控制、分析、数据记录与通信。控制器具有10/100 Mb/s以太网口，可在网络上进行通信编程（包括e-mail），安装Web（HTTP）和文件（FTP）服务器。利用远程网络服务器面板，您可以自动地发布嵌入式程序的图形化用户界面，从而使多个用户可进行远程监测和控制。这种实时处理器还包含11到30 VDC电源输入、用户DIP开关、LED状态指示灯、一个实时时钟、看门狗定时器和其它具有高可靠性的特性。

可重新配置的机箱
　　可重新配置的机箱是NI CompactRIO嵌入式系统的核心，包含RIO FPGA核心。这个用户定义的RIO FPGA可以让您通过定制硬件来实现您的控制逻辑，输入/输出，定时，触发和同步设计。RIO FPGA芯片以星型拓扑方式和I/O模块相连，从而可以直接访问每个模块来进行精确地控制，并在定时、触发和同步等方面提供了极大的灵活性。通过本地PCI连接总线，在RIO FPGA和实时处理器之间提供了高性能接口。可重新配置机箱的坚固金属结构封装了整个CompactRIO平台。

可重新配置的I/O(RIO)技术
　　使用NI RIO技术，您可以利用FPGA芯片和LabVIEW 图形化开发工具来定制您的测量硬件电路。现在您可以利用可重新配置的FPGA技术来自动合成高度优化的电路，从而实现您的输入/输出，通信和控制应用。

现场可编程门阵列（FPGA）
　　由于FPGA具有高性能、可重新配置、小尺寸和较低的工程开发成本等诸多优异特性，它已被控制和采集系统厂商所广泛使用。因为电子设计工具的使用非常复杂，所以传统上基于FPGA设备的功能是由厂商而不是用户定义的。现在，您可以利用用户可编程的FPGA来建立高度优化的可重新配置的控制和采集系统，而且无需掌握专门的硬件设计语言，如VHDL。利用CompactRIO，您自己定制的控制或采集电路的定时/触发分辨率可达25 ns。

　　FPGA设备的可重新配置的数字结构带有可设定逻辑块（CLB）阵列，阵列被外围I/O块所围绕。利用可编程的内部连接开关和路由线，可以把信号以任意方式路由到FPGA阵列中。CompactRIO 有4槽和8槽机箱，可选用1百万或3百万门FPGA芯片。

性能，尺寸与重量
　　利用LabVIEW FPGA开发软件与可重新配置的硬件技术，您可以用CompactRIO 建立具有超高性能的控制和采集系统。FPGA电路是并行处理的可重新配置计算引擎，能在芯片电路上运行您的LabVIEW程序。您可以设计出具有25 ns定时/触发精度的专用控制和采集电路。LabVIEW FPGA还内置了多种函数，可用于闭环PID控制，5阶FIR滤波，一维查找表，线性插值，零交叉检测和正弦波的直接数字合成。

　　采用嵌入式RIO FPGA硬件，您能以超过100 kS/s的循环速率来实现多循环模拟PID控制系统。数字控制系统的循环速率可高达1 MS/s，这样就可以在循环速率为40 M（25 ns）时使用单循环来计算多级布尔逻辑。由于RIO先天就具有并行特性，所以增加新的计算并不会降低FPGA程序的执行速度。

尺寸和重量
　　CompactRIO 专为条件恶劣的应用环境和较小的空间而设计。在许多嵌入式应用中，尺寸，重量和I/O通道数是关键性设计要求。由于具有极高的性能和使用小巧的FPGA设备，CompactRIO能在紧凑而坚固的结构中提供无比的控制和采集功能。4槽可重新配置嵌入式系统的尺寸为179.6×88.1×88.1mm(7.07× 3.47 ×3.47 in.) ，重量仅为1.58 kg (3.47 lb)。对于带有32个通道的I/O 模块的8槽系统，它的通道质量密度为9.7 g/ch (0.34 oz/ch) ，体积密度为8.2 cm3/ch (0.50 in3/ch)。

尺寸 (4-槽	179.6 × 88.1 × 88.1 mm (7.07 × 3.47 × 3.47 in.)
尺寸 (8-槽)	274 × 88.1 × 88.1 mm (10.79 × 3.47 × 3.47 in.)
重量(4-槽, 典型)	1.58 kg (3.47 lb)
重量 (4-槽, 典型)	2.48 kg (5.46 lb)
通道质量密度 (8通道模块)	38.7 g/ch (1.37 oz/ch)
通道体积密度 (8通道模块)	32.9 cm3/ch (2.01 in3/ch)
通道质量密度 (32通道模块)	9.7 g/ch (0.34 oz/ch)
通道体积密度 (32通道模块)	8.2 cm3/ch (0.50 in3/ch)