ارزیابی فنی برد مبدل آنالوگ به دیجیتال AKZ20ADDA4322
تولید شده توسط آرتمیس کاریا
برد Artemis AKZ20ADDA4322 یک برد توسعه صنعتی با عملکرد بالا برای اکتساب داده و سنتز سیگنال است که توسط شرکت Artemis Karia تولید شده است. این پلتفرم با تلفیق یک SoC مدل AMD Xilinx Zynq-7000 با مبدلهای آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC) فوقسریع و با رزولوشن بالا، برای مدیریت پردازش سیگنالهای دیجیتال پیچیده و بلادرنگ در لبه شبکه (Edge) مهندسی شده است.
در ادامه، تحلیل فنی جامعی از مشخصات، مزایای معماری و کاربردهای هدف این برد ارائه شده است.
۱. مشخصات سختافزاری و تفکیک قطعات
سختافزار این برد به سه زیرسیستم اصلی تقسیم میشود:
یکم) موتور پردازش/منطق
دوم) فرانتاند آنالوگ پرسرعت
سوم) رابطهای اتصال جانبی.
زیرساخت تغذیه: از طریق DC-IN (ورودی 9 تا 12 ولت) با مصرف توان اسمی حدود 8 تا 9 وات، بسته به بار کاری که تراشه مرکزی یعنی تراشه زینک بدان نیاز دارد.
شبکه کلاک با پایداری بالا : مجهز به کلاک PS با فرکانس 33.33 مگاهرتز و کلاک بخش منطقی PL با فرکانس 50 مگاهرتز. پایداری عملکرد AD/DA فرکانس بالا توسط یک نوسانساز کریستالی TCXOبا دقت پنج دهم پی پی ام که از طریق تراشه تولید و اصلاح کلاک AD9516 هدایت میشود ، کنترل میگردد.
پورتهای همگامسازی خارجی: شامل یک رابط RF مدل IPEX1 برای تزریق کلاک خارجی از طریق AD9516-3 و یک پین تریگر همگامسازی سختافزاری اختصاصی (TRIG) با شکل اتصال از مسیر IPEX.
شبکه و دیباگ برد: ادغام یک فرستنده-گیرنده ترکیبی FT2232HQ که از UART و JTAG همزمان روی یک پورت پشتیبانی میکند ، همراه با رابط اترنت گیگابیت Realtek RTL8211E-VL در سمت PS.
امکان اتصال بردهای جانبی و توسعه : دارای یک کانکتور اصلی با تراکم پایه بالا بصورت برد-به-برد ، شامل 40 پین IO با ولتاژ قابل تنظیم. این سازوکار شامل 4 جفت مسیریابی دیفرانسیلی با پشتیبانی از سطوح سیگنالینگ 2.5 ولت LVDS_25 و 32 پین تکسر است.
ذخیرهسازی و تجهیزات جانبی: شامل 16 مگابایت حافظه فلشQSPI ، اسلات کارت MicroSD/TF با پشتیبانی کامل از بوت SD، حافظه EEPROM نصب شده بر روی برد که مستقیماً به پینهای PL مپ شده است .
. مزایای ساختاری: چرا مبدلهای AD/DA پرسرعت را با AMD Zynq SoC ترکیب میکنیم؟
اتصال مستقیم مبدلهای داده با معماری ناهمگن AMD Zynq SoC، در مقایسه با رویکردهای مرسوم میکروکنترلرها، DSPها یا طراحیهای FPGA مستقل، جهشهای عملکردی قابلتوجهی ایجاد میکند:
تأخیر بسیار کم و عملکرد باس موازی
جریانهای داده های پرسرعت، پهنای باند عظیمی را تولید میکنند. برای مثال ، یک ADC دو کاناله 14 بیتی با نرخ 250 مگانمونه در ثانیه ، در هر ثانیه بیش از 7 گیگابیت داده خام تولید میکند. عبور این حجم از داده ها از طریق باسهای مرسوم در سیستم ها بمانند PCIe یا یو اس بی ، سربار انتقال و تأخیرهای غیرقابل پیشبینی قابل توجه نرمافزاری ایجاد میکند. برای حل مشکل در این برد ، تراشههای AD9643 و AD9122 مستقیماً با استفاده از باسهای LVDS موازی و اختصاصی با بخش منطقی تراشه زینک یا همان (PL) در ارتباط مستقیم هستند. این امر امکان دریافت و انتقال داده بلادرنگ را با سرعت بسیار بالا در طول مسیرهای سختافزاری و چرخههای پاسخدهی در سطح نانوثانیه فراهم میکند.
تخصیص بهینه وظایف ناهمگن
SoC زینک وظایف پردازشی را به شکلی هوشمندانه بین دو دامنه خود تقسیم میکند:
بخش "منطق برنامهپذیر"یا PL در تراشه زینک یک مجموعه از خط لوله های سنگین داده را مدیریت میکند. این بخش از 220 ضربکننده سختافزاری DSP موازی و 85 هزار واحد منطقی برای اجرای عملیاتهای سنگین ریاضی بهصورت همزمان استفاده میکند—مانند تبدیل پایینگذر دیجیتال (DDC)، تبدیل بالاگذر دیجیتال (DUC)، فیلترهای پاسخ ضربه نامتناهی/متناهی (IIR/FIR) و تبدیل فوریه سریع (FFT) بلادرنگ.
سیستم پردازش (PS / ARM Cortex-A9): انتزاع نرمافزاری سطح بالا را مدیریت میکند. در این بخش سیستمعامل لینوکس تعبیه شده را اجرا کرده، پشته TCP/IP را بر روی اترنت گیگابیت مدیریت میکند، مقداردهی اولیه سیستم را از طریق SPI کنترل کرده، ثباتهای کالیبراسیون را بهروزرسانی میکند، دادههای خطا را در کارت TF ثبت کرده و رابطهای کاربری وب محلی را بدون اشغال چرخههای پردازشی از جریان جمعآوری داده، ارائه میدهد.
سازوکار پایداری همگامسازی و تثبیت کلاک های چند برد
این برد با جفت کردن یک TCXO فوقدقیق ۱۰ مگاهرتزی (با انحراف ۰.۵ پیپیام) با ماتریس کلاک AD9516، نویز فاز را به حداقل رسانده و همگامسازی دقیقی را در هر دو سیستم مبدل تضمین میکند. از آنجایی که این برد دارای یک پایه سختافزاری اختصاصی برای تریگر و یک ورودی کلاک خارجی است، مهندسان میتوانند چندین برد را به صورت زنجیرهای (Daisy-chain) به یکدیگر متصل کنند. این امر به آنها اجازه میدهد تا ظرفیت کانالها را افزایش دهند و در عین حال، تراز فاز مطلق را در تمامی ورودیها و خروجیها حفظ کنند.
تماس با ما :
ثبت نام برای دسترسی به صفحه محصولات
تلفن واحد فروش (در طی دوران ویژه کشور): 09902157178
تلفن واحد فروش (سازمانها و نهادها): 09902157178
sales@artemiskaria.ir
