Осциллографы от Tektronix позволяют пользователям измерять целостность сигнала высокоскоростных шин данных или напряжение и ток в источнике питания. Осциллограф — незаменимый инструмент для всех, кто проектирует, производит или ремонтирует электронное оборудование. Его часто называют «глазами инженеров», потому что он позволяет им просматривать огромное количество аналоговых и цифровых сигналов как во временной, так и в радиочастотной области. Задача состоит в том, чтобы обеспечить высокую производительность по разумной цене, что часто означает выбор аппаратной платформы, такой как система на кристалле FPGA (SoC).

Семейство цифровых запоминающих осциллографов (DSO) Tektronix начального уровня предназначено для таких заказчиков, как образовательные учреждения, небольшие инженерные лаборатории (рис. 1). Семейство охватывает аналоговую полосу пропускания от 50 до 200 МГц с частотой дискретизации 1 и 2 ГГц.

Рис. 1. Tektronix TBS1000C — осциллограф начального уровня

Tektronix искал гибкое решение, которое позволило бы компании быстро разработать продукт по рентабельной цене. Помимо цены, Tektronix также искал долгосрочного поставщика ключевых компонентов. Его осциллографы поддерживаются на рынке в течение очень долгого времени — обычно от 10 до 20 лет, — поэтому компании требовался партнер, продукция которого обладала таким же длительным временем жизни. Кроме того, компании требовалось решение, которое позволяло бы производить обновления в полевых условиях для удовлетворения меняющихся потребностей клиентов.

Таким образом, группа разработчиков разместила Xilinx’sZynq-7000SSoC в центре платформы TBS1000 (рис. 2). Ключевым аспектом конструкции является интерфейс аналого-цифрового преобразователя (АЦП), созданный Tektronix. SoC позволяет осциллографу предоставлять современный набор программного обеспечения и функций сбора данных в более короткие сроки, а также по цене и производительности, подходящим для осциллографа начального уровня.

Рис. 2. Компания Tektronix сделала Xilinx Zynq-7000 центральным элементом своего осциллографа TBS1000C

 

SoC служит центральным процессором, который запускает операционную систему прибора и управляет 7-дюймовым дисплеем. Кроме того, секция программируемой логики устройства взаимодействует со встроенным АЦП для сбора и анализа пользовательских данных.

Выбор платформы, которая могла бы обрабатывать сложные входные сигналы и иметь возможность предоставить графический интерфейс пользователя (GUI) в одном пакете, является значительным преимуществом. SoC позволила перейти на новый пользовательский интерфейс, согласовав TBS1000C с другими осциллографами Tektronix. Результатом стал значительный прирост производительности, а также увеличение количества выборок с 2500 до нынешних 20 000 точек. Новая система также улучшила скорость захвата осциллограмм с 500 до 5000 осциллограмм в секунду.

Детали SoC

Устройство Xilinx SoC объединяет одноядерный процессор Arm Cortex-A9 в сочетании с 28-нм программируемой логикой на основе Artix-7, что представляет собой самую дешевую точку входа в масштабируемую платформу (рис. 3). Интеграция обеспечивает высокую пропускную способность между программируемой логикой и системой обработки, обеспечивая огромное преимущество в производительности и стоимости за счет совместного использования внешней памяти (DRAM).

Рис. 3. Xilinx Zynq-7000 сочетает в себе матрицу FPGA с вычислительным комплексом на базе Arm

Встроенный высокопроизводительный интерфейс между процессором и подсистемами программируемой логики также позволил Tektronix совместно использовать внешнюю память с двойной скоростью передачи данных (DDR) для запуска операционной системы и сбора данных. Эта расширенная функция очень эффективна без ущерба для производительности.

Помимо повышения производительности, Xilinx предоставила всестороннюю техническую поддержку командам инженеров Tektronix. Обучение работе с ПО Xilinx, логика и обзоры конструкции печатных плат также были предоставлены в рамках партнерства.

Источник: www.electronicdesign.com