Kintex-7

Kintex-7是赛灵思采用28nm HKMG 高性能低功耗 (HPL) 工艺制程的FPGA系列之一,Kintex-7 系列是一种新型 FPGA,能以不到Virtex-6 系列一半的价格实现与其相当性能,性价比提高了一倍,功耗降低了一半。

作者:吴连慧,周建江,夏伟杰

摘要:为了解决视频图形显示系统中多个端口访问DDR3的数据存储冲突,设计并实现了基于FPGA的DDR3存储管理系统。DDR3存储器控制模块使用MIG生成DDR3控制器,只需通过用户接口信号就能完成DDR3读写操作。DDR3用户接口仲裁控制模块将中断请求分成多个子请求,实现视频中断和图形中断的并行处理。帧地址控制模块确保当前输出帧输出的是最新写满的帧。结果表明,设计的DDR3存储管理系统简化了多端口读写DDR3的复杂度,提高并行处理的速度。

引言
机载视频图形显示系统主要实现2D图形的绘制,构成各种飞行参数画面,同时叠加实时的外景视频。由于FPGA具有强大逻辑资源、丰富IP核等优点,基于FPGA的嵌入式系统架构[1]是机载视频图形显示系统理想的架构选择。视频处理和图形生成需要存储海量数据,FPGA内部的存储资源无法满足存储需求,因此需要配置外部存储器。

与DDR2 SDRAM相比,DDR3 SDRAM带宽更好高、传输速率更快且更省电[2][3],能够满足吞吐量大、功耗低的需求,因此选择DDR3 SDRAM作为机载视频图形显示系统的外部存储器。

通过实时改变使用率研究FPGA功耗行为

电源管理一直是FPGA设计中的关键问题。现有一种新方法可用于测量真实FPGA器件的功耗估计值
现代的FPGA 芯片能够开发高性能应用,但在这些设计中电源管理通常是一大限制因素。FPGA 器件的资源使用最能决定设计的容量和处理速度,但是增加资源就会提高功耗。更高的功耗会提高运行成本、面积要求和结温,而设计人员必须用更多的气流和冷却系统来解决结温问题。

由于开发板或系统的总功耗极其重要,因此设计人员必须设置一个功耗预算,在资源使用和功耗问题方面兼顾平衡。所以,事先预测系统潜在功耗的能力可帮助设计人员获得先发优势。

1. 概览
PXIe-5668R矢量信号分析仪(VSA)提供的带宽为765 MHz,具有一流的测量性能和测量速度。这款高性能微波信号分析仪可以满足各种应用的严苛需求,比如无线通信、射频集成电路(RFIC)特性化、无线电探测和定位(RADAR)测试以及频谱监测/信号情报等。

如图1所示,PXIe-5668R将高射频测量性能、高测量速度和高灵活性独一无二地集于一身。这款仪器具有的行业领先的动态范围和带宽使之成为满足研发应用中各种严格测量需求的理想选择。由于PXIe-5668R采用PXI架构,因此它又具有大批量生产测试所需的快速测量特性。最后,该矢量信号分析仪包含了LabVIEW可编程Xilinx Kintex-7 FPGA,用户可以通过添加触发或者添加信号处理程序来自定义仪器的行为。

2. RF测量性能
PXIe-5668R是一种基于快速傅里叶变换(FFT)的PXI信号分析仪,适用于高频频谱分析和矢量信号分析。低相位噪声、低本底噪声以及高二阶和高三阶截距等特性的结合使得该仪器具有出色的动态范围,可满足相邻信道泄漏比(ACLR)测量、杂散测量、谐波测量等各种测量的需求。表1展示了中心频率在1 GHz和20 GHz时的PXIe-5668R典型性能。

作者:Erik Luther ,NI资深产品市场经理,射频和软件无线电(RF和SDR)

大规模的多输入多输出(MIMO)是5G无线通讯研究中一个令人兴奋的领域。对下一代无线数据通讯网络,它将带来显著的进步,拥有在更高的数据速率下以更高的可靠性容纳更多用户同时消耗更低功耗的能力。使用NI 大规模MIMO的应用程序框架,研究者可以快速搭建128天线的MIMO测试平台,采用一流的LabVIEW系统级设计软件和顶尖的NI USRP™ RIO软件无线电硬件,来进行大规模天线系统的快速原型开发。使用一套简单且可应用于创建基于FPGA逻辑和高性能处理优化部署的设计流程,该领域的研发者能够使用统一的软件和硬件设计流程来满足这些高度复杂系统的原型设计需求。

基于Zynq的原型模块加速基于ARM的SoC开发


作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

随着航空电子技术的不断发展,现代机载视频图形显示系统对于实时性等性能的要求日益提高。常见的系统架构主要分为三种:

(1)基于GSP+VRAM+ASIC的架构,优点是图形ASIC能够有效提高图形显示质量和速度,缺点是国内复杂ASIC设计成本极高以及工艺还不成熟。

(2)基于DSP+FPGA的架构,优点是,充分发挥DSP对算法分析处理和FPGA对数据流并行执行的独特优势,提高图形处理的性能;缺点是,上层CPU端将OpenGL绘图函数封装后发给DSP,DSP拆分后再调用FPGA,系统的集成度不高,接口设计复杂。

(3)基于FPGA的SOPC架构,优点是,集成度非常高;缺点是逻辑与CPU整合到一起,不利于开发。

嵌入式控制器将具备全面感知能力。近期,研华、美商国家仪器(NI)等自动化设备商纷纷发布配备自我侦测和自我修复功能的嵌入式控器,使其具有自我感知的能力,除能侦测本身及周边配件的异常状态之外,更可在出现异状时,进行自我修复,提供用户更智慧化的产品附加价值。

美商国家仪器大中华区行销总经理郭皇志表示,该公司发展CompactRIO已达10年历史,现今已进阶至具备全面感知能力的方案,提高产品附加价值。

基于FPGA的机载显示系统架构设计与优化

摘要:本文对基于FPGA的机载视频图形显示系统架构进行设计和优化。从实时性、BRAM资源占用和DDR3吞吐量三方面进行分析,改进帧速率提升算法来提高实时性;改进视频旋转算法来降低BRAM资源占用;改变不同模块的顺序来减少DDR3的吞吐量。结果表明,设计的系统架构满足性能需求;通过对优化前后的系统进行比较,实时性能更好,BRAM资源占用降低,DDR3吞吐量降低,整体性能得到了提升。

本视频由Intelliprop公司向您演示其基于赛灵思 Kintex-7 FPGA 的SATA固态硬盘控制器方案

基于Kintex7和SPI Flash实现FPGA的多重加载


摘 要: Xilinx 7系列FPGA是Xilinx公司最新推出的一个芯片系列,Kintex7是该系列芯片中的一种,拥有大量的可编程资源。即便如此,在一些多模式的大型复杂的系统设计中,芯片的资源还是远远不能满足设计需求。FPGA的多重加载可以解决可编程资源不足的难题。FPGA多重加载是将设计的多个模式的比特文件存储到Flash,用户可以根据需要选择加载不同模式的比特文件。FPGA的多重加载解决了可编程资源不足的问题,提高了FPGA可编程资源的利用率。

随着通信技术的快速发展,多模式通信体制在现代通信中广泛存在,如时分多址、空分多址、空分多址、频分多址等。而调制、解调技术又分为FM、FSK、BPSK、QPSK等多种调制及解调技术。在一个通信系统中往往采用多种通信模式,这对硬件设备资源提出了比较高的要求,特别是对可编程芯片资源的要求。另外,多模式系统设计的复杂性也大大提高,同时对系统的维护和升级提出了挑战。

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