用漂浮的鋼球顯示工業(yè)雷達傳感器的實時功率

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設計的，使用此SOM的開發(fā)人員可以在引腳兼容的封裝中靈活實現(xiàn)7010、7015、7020、和7030 Zynq-7000 All programmable SoC 器件之間移植。同時PicoZed 模塊內(nèi)包含存儲器、配置、以太網(wǎng)、USB 以及時鐘等，支持大多數(shù)SoC 設計核心所需的常見功能。它可實現(xiàn)通過模塊背面的 3 個 I/O 接插件便捷地訪問 100 多個用戶 I/O 引腳。此外，這些接插件還支持訪問用于以太網(wǎng)、USB、JTAG、電源及其它控制信號的專用接口以及 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 版本的一個超集，可為 I/O 接插件增添 4 個高速串行收發(fā)器端口。設計人員不僅可便捷設計其載卡、插入式 PicoZed，而且還可使用業(yè)經(jīng)驗證的 Zynq-7000 全可編程 SoC 子系統(tǒng)啟動其應用開發(fā)。

用PicoZed SOM來實現(xiàn)魔術：

魔術師都很擅長制造一種將一個實物懸浮在空中的幻覺，但是波鴻魯爾大學（RUB）的集成系統(tǒng)協(xié)會真正的實現(xiàn)了一個可以實現(xiàn)此幻覺的系統(tǒng)，而且懸浮的位置十分精確。該系統(tǒng)利用一個由Avnet的PicoZed SOM控制的電磁體使一個鋼球懸浮起來，Avnet開發(fā)的此款SOM板卡是基于Xilinx Zynq Z-7000 SoC的架構設計的。魯爾大學和弗勞恩霍費爾研究所共同研究出一個FMCW（已調(diào)連續(xù)等頻波）的雷達模塊，通過此雷達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，通過此循環(huán)來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度，控制鋼球懸浮的高度。

PicoZed SOM

FMCW雷達傳感器

以上整個系統(tǒng)都是在Xilinx SDSoC開發(fā)環(huán)境中完成的，此外，在控制循環(huán)中，使用硬件加速來實現(xiàn)關鍵路徑，從而得到了更快捷的，可重復的，實時的系統(tǒng)響應。當然也可以不使用硬件加速來實現(xiàn)，不使用硬件加速時可以基于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將會將代碼翻譯到硬件去執(zhí)行。SDSoC無縫地管理系統(tǒng)的軟件和硬件加速器之間的交互，此外Zynq SoC還提供了一個單芯片完成由傳感器驅動控制設計的解決方案。

結論：

隨著科技的發(fā)展，需求的實現(xiàn)有時候也變得千奇百怪，但是細剖其原理，往往也是萬變不離其中，換湯不換藥，只是其實現(xiàn)形式變得更加令人耳目一新。所以只要掌握核心技術，掌握一款功能足夠強大的FPGA，再復雜的需求都可以用十分新穎的方式得以實現(xiàn)。