模糊FPGA和测试测量之间的界限

2021年,我们提出了嵌入式测量,这个名字是用来描述目前嵌入式系统和FPGA的灵活性和敏捷性使台式仪器收敛的。4月的模拟发现Pro 3000家庭以及去年的Eclypse Z7和ZMODS,我们已经采取了初步步骤,模糊FPGA开发板和传统测试设备之间的界限。

软件测试与FPGA

FPGA何时成为测试选项?

对于DigIlent,FPGA始终有一种与测试设备的“秘密握手”。甚至回到2000年代的方式,Digilent电子探险家介绍了Xilinx Spartan芯片,但由于它提供的其他功能,很容易忽视这种共生关系。那么为什么我们选择在测试和测量装置中使用不同类型的处理芯片使用FPGA?这是什么让FPGA适合测试工程?

  • 重新配置性:fpga可以根据其原始设计进行重新配置,这意味着数据处理的方式可以根据从现有数据中了解到的新信息而改变,或者只是为了适应一些处理上述数据的定制方法。在进行原型设计时,可重构性是一个有用的特性。重新配置也很有用,因为测试和测量设备可以有不同的“个性”或“口味”,因此可以有独特的功能补丁。
  • 部署:fpga可以为产品部署增加一个易于定制的数据处理层。fpga是一种经济有效的方法,能够以灵活的方式完成这种处理,甚至在它到达内存之前。它们比专用集成电路(asic)更便宜,后者需要大量的前期投资成本,而且比在处理器中运行相同类型的操作更快(通常),而且能耗更低。
  • SOCS:SOCS(片上系统)还将处理器和其他物理接口硬件添加到FPGA。处理器允许您在设备上有效运行软件。这甚至包括运行Linux操作系统的能力,添加快速和轻松支持很多这些软件可能需要多年的努力才能在你的设备上运行。物理接口硬件允许您在实现以太网控制器之外的其他地方使用FPGA资源,这使得添加以太网支持和绕过USB传输速度限制成为可能。

为什么基于fpga的解决方案对测试和测量变得越来越必要?

随着较大的技术景观正在迁移到物联网应用和实时测量,能够以更高的准确度测量更高速度的必要性越来越重要。通过低延迟和正常工作和处理的能力,FPGA和SOC已被证明是对这些测量需求的完美答案,并使工程师能够利用数字信号处理。FPGA在新的仪器设计中广泛使用,从通用测试和测量产品到更多的医疗,半导体,航空航天和其他行业的特定于应用的仪器。通过将决策更接近传感器,或者在计算的“边缘”,可以以更响应的方式完成这些测量,从而减少测试系统的开销需求。

在Digilent的ADP3450和eclipse等较新的设备中,工程师可以直接从设备访问Linux,因为其核心是系统芯片(SoC)。两者都使用了Xilinx的Zynq技术,并让用户可以自由地利用软件专业知识来创建测试系统,而不是仅仅依靠操作硬件,或需要usb连接的主机来做大量的数据处理。

软件如何融入

如果fpga和测试测量产品是独立但互补的技术,那么软件就是最大化它们效率的管道。在设计原型时使用Linux使工程师能够使用Python、c++和MATLAB等语言编写和编写自动测试脚本。同时,附加的软件(如我们的波形)允许采集,处理,可视化和测量数据和结果管理。最后,使用优化的产品来利用FPGA和软件的优势,提供了原型化,研究或在完整的硬件软件系统中进行测试功能的优势。

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