Spartan-6

Spartan®-6 FPGA 为成本敏感型应用提供了最佳的低风险、低成本、低功耗和高性能均衡。第六代 Spartan 系列产品基于公认的低功耗 45nm、9-金属铜层、双栅极氧化层工艺技术,提供了高级功耗管理技术、150,000个逻辑单元、集成式 PCI Express® 模块、高级存储器支持、250 MHz DSP slice 和 3.125Gbps 低功耗收发器。

ANALOG DISCOVERY 2完美集成 DSO、逻辑分析器和电源

就在一年多以前,Digilent 推出了基于赛灵思 Spartan®-6 FPGA 的用途非常广泛的 Analog Discovery 多功能仪器。如今,Digilent 又推出了可实现更多功能的 Analog Discovery 2。其中包括:一个具有 14 位分辨率和差分输入的双通道 100 Msps的 USB 数字示波器;一个具有 AM/FM 调制功能的双通道、100 Msps、10 MHz 任意函数生成器;以及一个用来驱动外置耳机或扬声器的立体声音频放大器。另外,还包括以下功能:
● 一个16通道、100Msps数字逻辑分析器与总线解码器;
● 一个16通道、100Msps图形生成器;
● 一个用于包含按钮、开关和LED 的16通道虚拟数字I/O端口;
● 一个用于连接多个仪器的双输入/输出数字触发器;
● 一个单通道DVM (AC、DC、±25V);
● 一个1Hz至10MHz网络分析器(Bode、Nyquist、Nichols 传递图);
● 一个用于测量功率谱和频谱(本底噪声、SFDR、SNR、THD 等)的频谱分析仪;

还包含多个数字总线分析器(SPI、I²C、UART、并行),以及两个可编程电源(0 - +5V,0 - -5V,50 - 700 mA,最高 500mW)。

如何扩展FPGA的工作温度范围

作者:Arnaud Darmont Aphesa 公司创始人兼首席执行官和首席技术官 arnaud.darmont@aphesa.com

部分应用要求电子产品运行的温度高于该器件规定的最高工作结温。油井摄像头设计就是一个很好的例证。

任何电子器件的使用寿命均取决于其工作温度。在较高温度下器件会加快老化,使用寿命会缩短。但某些应用要求电子产品工作在器件最大额定工作结温下。以石油天然气产业为例来说明这个问题以及解决方案。

一位客户请求我们 Aphesa的团队设计一款能够在油井中工作的高温摄像头(如图 1 所示)。该器件要求使用相当大的 FPGA 而且温度要求至少高达125℃ —— 即系统的工作温度。作为一家开发定制摄像头和包括FPGA 代码及嵌入式软件在内的定制电子产品的咨询公司,我们在高温工作条件方面拥有丰富的经验。但就这个项目而言,我们还得多花些精力。

作者:kenshin

XIMEA公司德国一家领先的专门从事图像采集与机器视觉解决方案的设计公司,为用户提供软硬件的参考设计。目前已经有20多年的行业经验和知识积累,尤其是其设计的高速低功耗外形小巧的工业摄像头不断取得突破,就在本月初XIMEA宣布推出新一代xiSpec高光谱多行扫描USB3.0摄像头。

图1 XIMEA推出的xiSpec高光谱多行扫描USB3.0摄像头

图1 XIMEA推出的xiSpec高光谱多行扫描USB3.0摄像头

当 Commodore Amiga 在20世纪80 年代面世的时候,无疑就是一个彩色图形的奇迹。和IBM 电脑的CGA图形以及苹果的Mac.单色显示器相比,Commodore Amiga 远远领先在前沿, 而且 Commodore 卖掉了数百万基于68000的电脑。当年,一个由Amiga计算机组成的网络还曾经为当时很成功的“巴比伦5号”电视剧试播实现了精彩的特效 (这些特效今天看起来有些微不足道了)30年后的今天, Amiga对于大多数人来说已经是一个淡去历史的趣事儿。然而, 依然有人对它保持着狂热使其生存至今。Lukas F Hartmann 就是其中一个狂热的粉丝,.......

一种自适应的宽频信号源系统设计和实现

作者:徐飞,李天煜,吕婧,肖钟凯,张国平

摘要:主要介绍了一种宽频带、相位噪声低、杂散抑制度高的频率合成系统。该设计使用了频率合成芯片ADF4351和高速可编程芯片FPGA来完成自适应控制,不仅实现了输出频率范围35 MHz~4 .400 GHz、功率可调范围为-4 dBm~5 dBm的低相噪稳定的频率源,同时还实现了对全频带频率的转换时间和跳频范围的智能控制。

0 引言

  随着无线通信的不断发展,对频率源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围以及输出频率点数的要求也越来越高 [1]。本设计与传统的频率合成系统相比,在实现输出频带范围大、低相噪、稳定的频率源的基础上,通过智能控制完成了一种自适应的宽频信号源的输出,可根据不同的频段来选择分辨率和频率转换时间以及输出功率的大小;同时简化了电路设计,降低了成本。

1 原理和方案设计

作者:Kenshin

keysight公司中文名为是德科技,是2014年从安捷伦公司正式分拆出来的子公司,专门作为安捷伦公司的测试测量部门。通过在无线、模块化和软件解决方案等领域的不断创新,为用户提供全新的测量体验和测量解决方案。

keysight U5303A是一款精密性12位PCIe数字转换器,具有一个x8插槽,可以借助PCIe2.0接口实现极高的数据传输速率。目前keysight已经将Xilinx Virtex-6 FPGA集成到这块PCIe数据采集模块中,作为其数据处理单元(DPU), DPU 可以控制模块功能、数据流以及实时信号处理。该元件使数字转换器可以压缩并存储数据,从而最大限度地减少数据传输量并加快分析速度。例如FPGA的集成大大提升了板卡的FFT能力:

图1 keysight U5303A PCIe 12位高速数字转换模块

实例讲解系统散热解决方案

作者:Kenshin

在系统设计的初期我们不仅要考虑要实现的功能,性能,可操作性等方面,还有一方面便是实地的使用环境,如高温,高湿等恶劣的条件给系统设计提出了新的要求。今天就以油井下摄像头探测系统应用给大家一些思路上的启发。

这个系统是一个用于井下检查双彩色摄像头应用,需要的功能有嵌入式图像处理,色彩重构,通信以及高动态(HDR)防抖图像采集能力。油井下要求系统至少在125摄氏度的环境温度下还要能够正常工作,综合以上方面我们采用Xilinx Spartan-6 XA6SLX45 FPGA器件,因为它的工作温度范围比较广,鲁棒性,封装尺寸小,内存和LUT资源都比较丰富。(图1 油井下环境示意图)

很多系统设计中都需要考虑散热,大体可分类两类:被动散热和主动散热。被动散热一般是增加与空气接触的面积,主动散热一般是采取措施主动降低温度,如增加风扇,水冷等解决方案。通常在电子系统上一般都采用热电冷却方法,如珀尔帖效应:利用电流通过两种适宜物质的结点处而产生温度降低的现象。尽管这个方案能够帮助降低器件的温度,但是它还有一个缺点就是需要大量的外部电源能量供给。

从Photonfocus系列相机看FPGA系统设计特点

作者:haoxingheng

Photonfocus近期发布了三款紧凑型GigE相机,相机可以输入高达400MB/s的视频数据,经实时4:1视频压缩后通过标准的GigE接口输出。这三款Quad Rate QR1-D2048x1088(I/G)-G2相机都基于针对低照度优化的CMOSIS CMV2000 CMOS图像传感器,输出图像分别为黑白图像、近红外和真彩色三种模式。

图1 基于Xilinx Spartan-6 FPGA的QuadRate相机

图1 基于Xilinx Spartan-6 FPGA的QuadRate相机

相机输出支持的分辨率和帧率如下表所示:

表1 输出分辨率和帧率对照表

作者:Kenshin

Blackmagic是一家领先的创意视频领导者,公司的宗旨是拍摄更高质量的视频,让后期制作和电视产业变得更有富有创意,推出了多款工业级摄像机以及视频处理软件。上周在拉斯维加斯举办的NAB展会(美国广播电视展)上,Blackmagic公司推出了一款Arduino扩展板,采用的是3G-SDI数据通信接口,你可以利用它来定制自己的摄像机控制器以及其他广播自动化控制模块。

图1 Blackmagic 3G-SDI Arduino扩展板

图1 Blackmagic 3G-SDI Arduino扩展板

作者:Kenshin

如果你了解Hitachi SuperH系列32位精简指令集(RISC)微处理器,那么对于“J Core”就不会那么陌生了。“J Core”是SuperH处理器架构的开源版本,是由开源处理器协会(OPF)实现的,采用VHDL语言,执行开源免费的BSD标准许可证。之所以有这个开源内核的存在是因为SuperH处理器的专利已经过期了,但是SuperH的商标还没有过期,因此OPF将这个开源内核命名为“J Core”。

我们可以非常容易的在FPGA上实现一个“J Core”的实例,这使得FPGA就像一个J2处理器,并且兼容SuperH-2处理器的所有指令集。J2处理器内核没有MMU(内存管理单元),因此要在FPGA中实例化它占用的资源非常少,以Xilinx Spartan-6 LX9 FPGA为例只占用了其60%的资源,Spartan-6 LX9 FPGA是Spartan-6系列中资源第二少的FPGA器件。

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