CompactRIO란,

"Compact" + "RIO"를 합친 말입니다. Compact는 이전에 CompactDAQ를 소개할 때 언급하였던 것처럼 ¹소형의, ²(공간이) 작은이라는 의미로 보통 단순하고 가벼운 제품을 표현할 때 「컴팩트」라고 표현합니다. RIO는 Reconfigurable I/O라는 의미로 섀시쪽에 Built-in 되어있는 FPGA 칩을 통해 슬롯에 연결된 I/O 모듈을 FPGA 레벨에서 재구성 가능하다는 의미입니다. 흔히들 줄여서 cRIO, 씨리오, 컴팩 리오 등으로 부르며 CompactRIO는 NI에서 제공하는 대표적인 Real-Time 기반 임베디드(Embedded) 하드웨어 플랫폼입니다.

CompactRIO 시스템의 요소

CompactRIO 시스템은 섀시 또는 컨트롤러, 모듈, 소프트웨어와 결합하여 구성할 수 있습니다.

헤테로지니어스 구조(Heterogeneous Architecture)

CompactRIO는 Linux Real-Time OS를 실행하는 프로세서가 있는 컨트롤러와 사용자 프로그래밍 가능한 FPGA가 포함된 섀시로 구성된 헤테로지니어스 구조(Heterogeneous Architecture)입니다.

프로세서(Processor)

ARM 또는 Intel 프로세서로 NI Linux Real-Time OS에서 실행됩니다. NI Linux Real-Time OS는 표준 커널을 기반으로 한 실시간 OS이며 장기 배포 시 신뢰할 수 있고 결정론적 작동을 위해 특별히 설계되었습니다.

FPGA(Field Programmable Gate Array)

FPGA는 사용자에 의해 소프트웨어적으로 설계 가능하며 고급 제어, 신호 처리, 필터링, 고급 타이밍 및 기타 로직을 위한 시간 임계 프로세스를 오프로드할 수 있게 합니다. NI는 Xilinx의 최신 FPGA 기술을 사용하며 아래의 이미지와 같은 회로로 FPGA를 구성하고 있습니다.

FPGA Matrix of reconfigurable gate array logic circuitry

소프트웨어(Software)

CompactRIO 제품군을 사용하기 위해서는 LabVIEW, Real-Time Module, FPGA Module이 필수적으로 필요합니다. 임베디드 환경이라고 하지만 기존에 LabVIEW 사용 경험이 있다면 큰 어려움없이 윈도우에서 코드를 작성하던 것처럼 랩뷰를 사용하여 컨트롤러에 작성한 코드를 배포해서 쓰면 됩니다. (일부 지원되는 함수들의 경우 차이는 있습니다.)

헤테로지니어스 구조로 Real-Time Target에서 실행되는 VI와 FPGA Target에서 실행되는 VI 각각 설계해야하며 필요에 따라서는 Real-Time Target의 VI만 실행시켜 사용할 수 도 있습니다.

C 시리즈 모듈(C Series Module)

Compact 시리즈의 입력 또는 출력 모듈을 모두 통틀어 C 시리즈 모듈(C Series Module)이라고 부른다고 하였었는데요. CompactRIO에서도 다양한 C Series 모듈을 지원하고있습니다. 대부분 CompactDAQ와 CompactRIO 모두 사용할 수 있으며 특정 모듈의 경우 CompactRIO에서만 사용가능한 모듈들이 있습니다. NI에서 소개로 나와있는 신호 타입에 따른 C 시리즈 모듈 테이블 표입니다.