用漂浮的鋼球顯示工業(yè)雷達(dá)傳感器的實(shí)時(shí)功率

PicoZed是一款高度靈活的，加固型SOM，此SOM是基于Xilinx Zynq-7000 全可編程SoC設(shè)計(jì)的，使用此SOM的開(kāi)發(fā)人員可以在引腳兼容的封裝中靈活實(shí)現(xiàn)7010、7015、7020、和7030 Zynq-7000 All programmable SoC 器件之間移植。同時(shí)PicoZed 模塊內(nèi)包含存儲(chǔ)器、配置、以太網(wǎng)、USB 以及時(shí)鐘等，支持大多數(shù)SoC 設(shè)計(jì)核心所需的常見(jiàn)功能。它可實(shí)現(xiàn)通過(guò)模塊背面的 3 個(gè) I/O 接插件便捷地訪問(wèn) 100 多個(gè)用戶 I/O 引腳。此外，這些接插件還支持訪問(wèn)用于以太網(wǎng)、USB、JTAG、電源及其它控制信號(hào)的專用接口以及 7015/7030 模型上的 GTP/GTX 收發(fā)器。PicoZed 基于收發(fā)器的 7015 和 7030 版本是 7010/7020 版本的一個(gè)超集，可為 I/O 接插件增添 4 個(gè)高速串行收發(fā)器端口。設(shè)計(jì)人員不僅可便捷設(shè)計(jì)其載卡、插入式 PicoZed，而且還可使用業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的 Zynq-7000 全可編程 SoC 子系統(tǒng)啟動(dòng)其應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

用PicoZed SOM來(lái)實(shí)現(xiàn)魔術(shù)：

魔術(shù)師都很擅長(zhǎng)制造一種將一個(gè)實(shí)物懸浮在空中的幻覺(jué)，但是波鴻魯爾大學(xué)（RUB）的集成系統(tǒng)協(xié)會(huì)真正的實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)此幻覺(jué)的系統(tǒng)，而且懸浮的位置十分精確。該系統(tǒng)利用一個(gè)由Avnet的PicoZed SOM控制的電磁體使一個(gè)鋼球懸浮起來(lái)，Avnet開(kāi)發(fā)的此款SOM板卡是基于Xilinx Zynq Z-7000 SoC的架構(gòu)設(shè)計(jì)的。魯爾大學(xué)和弗勞恩霍費(fèi)爾研究所共同研究出一個(gè)FMCW（已調(diào)連續(xù)等頻波）的雷達(dá)模塊，通過(guò)此雷達(dá)模塊可以感知鋼球的位置并將數(shù)據(jù)反饋帶PID控制循環(huán)中，通過(guò)此循環(huán)來(lái)控制連接到電磁體上的電流的已調(diào)脈沖寬度，從而控制電磁體磁性的強(qiáng)度，控制鋼球懸浮的高度。

PicoZed SOM

FMCW雷達(dá)傳感器

以上整個(gè)系統(tǒng)都是在Xilinx SDSoC開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成的，此外，在控制循環(huán)中，使用硬件加速來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵路徑，從而得到了更快捷的，可重復(fù)的，實(shí)時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng)。當(dāng)然也可以不使用硬件加速來(lái)實(shí)現(xiàn)，不使用硬件加速時(shí)可以基于Zynq SoC內(nèi)部的的雙核ARM Cortex-A9處理器編寫代碼，位于Zynq SoC的可編程邏輯部分的SDSoC將會(huì)將代碼翻譯到硬件去執(zhí)行。SDSoC無(wú)縫地管理系統(tǒng)的軟件和硬件加速器之間的交互，此外Zynq SoC還提供了一個(gè)單芯片完成由傳感器驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的解決方案。

結(jié)論：

隨著科技的發(fā)展，需求的實(shí)現(xiàn)有時(shí)候也變得千奇百怪，但是細(xì)剖其原理，往往也是萬(wàn)變不離其中，換湯不換藥，只是其實(shí)現(xiàn)形式變得更加令人耳目一新。所以只要掌握核心技術(shù)，掌握一款功能足夠強(qiáng)大的FPGA，再?gòu)?fù)雜的需求都可以用十分新穎的方式得以實(shí)現(xiàn)。