支持多路高采样率ADC:基于Xilinx Artix A200T FPGA的XA-RX模块

作者:清风流云

Innovative Integrations公司是一家专门从事采用数据和模拟接口或FPGA处理数字信号的嵌入式电子产品开发商,此外,他们对于开发工业环境或其他恶劣环境下的数据采集应用设计十分擅长,下面就来简单了解一下他们团队近期推出的XA-RX XMC模块。

XA-RX XMC 模块:
Innovative Integrations开发的XA-RX XMC 模块是一个IMC IO模块,支持8路16位,每秒采样率达到125M的ADC转换通道,十分适合应用在测量高速刺激反应的捕捉,超声捕捉以及RADRA应用中,此外,还可以通过8路SSMC RF连接器连接到外部。 正因为如此,它具有十分灵活的触发方式,包括计数触发、软件触发以及外部触发,而参考时钟源的选择可以是外部时钟也可以是板上PLL可编程部分的时钟源。当它将两个ADI器件AD9653 ADC模块聚合在一起时,在16bit的采样模式下,其采样带宽可以达到1G每秒。同时XA-RX模块还可以将采集到的数据汇集到一个Xilinx Artix-7 A200T FPGA中,以便用户可以对数据进行本地处理,方框图如下所示:

图1:XA-RX XMC模块框图

图1:XA-RX XMC模块框图

在上图中,Artix-7 A200T的740(!) DSP48E1 Slice 可以处理一些相当有意义的处理任务,同时通过它的可编程I/O和16路GTP SerDes收发器可以很容易地处理ADC的串行LVDS端口的一些高速I/O需求,此外,板上还集成了1GB DDR3L-1600 SDRAM及其控制器、PCIe Gen2的XMC连接器及Aurora端口。正如从方框图中所看到的,Artix-7 FPGA芯片可以实现XA-RA模块上的所有逻辑,包括控制器、信号处理、缓冲和系统接口功能,作为一个低端FPGA还是很不错的。所以说,对于这些应用的性能需求来说,Artix-7 A200T还是完全可以胜任的。

Innovative Integration的XA-RX模块的应用场景包括:

  • 高速刺激-反应捕捉;
  • 雷达;
  • 医疗超声和MRI;
  • 高速图像;
  • 积分无线接收器;
  • 多样无线接收器;
  • 测试设备;
  • 前面也提到了Innovative Integration的产品其实也支持数据采集、日志、和分析采样应用,而这次介绍的XA-RX模块同样适合,此外,还可以通过Xilinx 系统生成器等利用VHDL或MATLAB工具自定义其内部逻辑,可见其还具有很大的灵活性。

    总结:
    对于一种具有高度灵活性、可扩展性、可自定义性及高兼容性的产品设计来说,往往都会选择FPGA芯片作为其实现的基石,这一点也正是FPGA芯片区别于其他一般芯片所独有的特质,期望Xilinx FPGA芯片将会走进更多领域的设计中。

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