Mezzanine board for SP605 Xilinx FPGA board

Kolejny projekt będący jeszcze w trakcie realizacji. Na zdjęciach poniżej przedstawiam płytkę rozszerzeń współpracującą z układem prototypowym Xilinx SP605. Płytka zwiększa możliwości układu prototypowego o cztery precyzyjne wyjścia analogowe o prędkości 20MSPS i dwa wejścia analogowe 100MSPS.

Rys. 1 - Złącze FMC

Rys. 2 - Część analogowa

Rys. 3 - Spodnia warstwa

CriptoCam

W listopadzie zostałem zatrudniony przez Wydział Fizyki Uniwersytetu Camerino. Pracuję jako inżynier elektronik i programista konstruując urządzenia oparte o układy FPGA. Jako pracownika uniwersytetu moim zadaniem jest współpraca z firmą CriptoCam. Jest to firma typu spin off ściśle współpracująca z Wydziałem Fizyki zajmująca się produkcją i rozwojem układów kryptografii kwantowej. Poniżej linki do strony uniwersytetu i firmy CriptoCam.

http://criptocam.com
http://www.unicam.it

Wzmacniacz RF 2W

Moim najnowszym projektem i jednocześnie pierwszym z dziedziny wysokich częstotliwości jest szerokopasmowy, dwu watowy wzmacniacz dla częstotliwości jednego gigaherca. Powstał on we współpracy z doświadczonymi w dziedzinie elektroniki wysokich częstości, pracownikami Centrum Radioastronomii UMK. Pierwszym etapem konstrukcji była symulacja i dobranie wartości elementów elektronicznych. Efektem tej pracy były dwa wykresy przedstawione na rys. 1 i rys. 2. Kolejnym etapem było wykonanie płytki na specjalnym laminacie. Jako ostatnia została wykonana obudowa i zasilacz. Dla poprawnej pracy wzmacniacz musiał zostać nastrojony.

Rys. 1 - Charakterystyka wzmacniacza

Rys. 2 - Przewidywana stabilność

Rys. 3 - Wnętrze obudowy od strony płytki wzmacniacza

Rys. 4 - Wnętrze obudowy od strony płytki zasilacza

Rys. 5 - Martwa natura w laboratorium

Stabilizacja laserów za pomocą pętli fazowej

Niedawno skończyłem pisać pracę magisterską. Moim zadaniem było generowanie dwóch wiązek laserowych o zadanej różnicy długości fali. Doświadczalnie sprowadzało się to do sterowania laserem za pomocą elektronicznej pętli fazowej. Pętla fazowa zbudowana została na układzie ADF4107. Układ ten pełni funkcję cyfrowego detektora fazy scalonego z dzielnikami częstotliwości i pompą ładunku. Urządzeniem steruje mikrokontroler ADuC7024 opisany już na blogu.

Rys. 1. Schemat układu eksperymentalnego

Rys. 2. Pętla fazowa oparta na układzie ADF4107

Sterownik silników krokowych

Zanim zabiorę się za kończenie pracy magisterskiej opiszę skonstruowane ostatnio sterowniki silników krokowych. W zasadzie sterownik ten jest złożeniem konwertera USB <-> RS485 mojej konstrukcji i trzech sterowników SMCI21 firmy Nanotec. Jak zwykle poniżej pamiątkowa fotografia.

Rys. 1 - Front panel

Rys. 2 - Wnętrze obudowy

Uchwyt do samochodowego CB radia

Dzisiaj wieczorem w ramach relaksu zrobiłem uchwyt do CB radia. Uchwyt wykonany jest z blachy nierdzewnej o grubości 1mm. Został zaprojektowany w programie InventorCAD. Blacha została wyfrezowana na frezarce numerycznej i wygięta ręcznie. Poniżej kilka zdjęć.

Rys. 1 - Projekt w InventorCAM

Rys. 2 - Tak uchwyt prezentuje się na radiu

Xilinx Spartan 6 na płytce prototypowej SP-605

Ostatnio poznałem środowisko programistyczne Xilinx ISE 12.1 i płytkę prototypową SP605. Uruchomiłem wbudowany procesor Microblaze, komunikację portem RS232, zbudowałem układ opóźniający o zmiennym opóźnieniu.

Rys. 1 - Płytka prototypowa Xilinx SP605

Na płytce znajduje się:

• Układ FPGA: XC6SLX45T FGG484-3C Spartan-6


• Programowany z:
  
  
  
  • 8MB Quad SPI Flash
  
  
  • 32MB Parallel (BPI) Flash
  
  
  • System ACE CF with 2GB CompactFlash (CF) Card
  
  
  • JTAG


• Pamięć:
  
  
  
  • 128MB DDR3 Component Memory
  
  
  • 32MB Parallel (BPI) Flash
  
  
  • 8Kb IIC EEPROM


• Komunikacja i Sieć:
  
  
  
  • 10/100/1000 Tri-Speed Ethernet
  
  
  • SFP transceiver connector
  
  
  • GTP port (TX, RX) with four SMA connectors
  
  
  • USB to UART Bridge
  
  
  • PCI Express x1 Edge Connector


• Złącza wejścia/wyjścia:
  
  
  
  • FMC-LPC connector
  
  
  • User GPIO with two SMA connectors
  
  
  • 4 User I/O (1x6 Header)


• Zegar:
  
  
  
  • 200 MHz Oscillator (Differential)
  
  
  • 27 MHz Socketed Oscillator (Single-Ended)
  
  
  • SMA Connectors for external clock (Differential)
  
  
  • GTP Reference Clock port with 2 SMA connectors
    


• Wyświetlanie:
  
  
  
  • Video - DVI / VGA
  
  
  • 4X LEDs


• Sterowanie:
  
  
  
  • 4X Push Buttons
  
  
  • 4X DIP Switches

Konwerter USB <-> RS232/485

Do sterowania prostymi urządzeniami za pomocą komputera osobistego często przydaje mi się konwerter USB-RS232. Taki konwerter był jednym z elementów prawie każdego urządzenia. W celu ułatwienia sobie pracy zaprojektowałem obwód drukowany uniwersalnego konwertera. Poniżej kilka zdjęć płytki z wlutowanymi elementami.

Rys. 1 - Konwerter (strona górna)

Rys. 2 - Konwerter (strona dolna)

Układ FPGA i procesor PowerPC

Dzisiaj zaprogramowałem strukturę FPGA z wbudowanym procesorem PowerPC. Jest to układ Virtex4 (XC4VFX12) firmy Xilinx. Projekt stworzyłem w środowisku ISE 10.1, na które składa się program Platform Studio, ISE oraz Plan Ahead. Praca polegała na wygenerowaniu plików konfiguracyjnych dla procesora i jego peryferiów wbudowanych w strukturę FPGA.
Pierwszym etapem było użycie programu Platform Studio do skonfigurowania procesora i peryferiów. Program ten służy również do kompilacji kodu programu w języku C, który będzie wykonywany przez procesor PPC.
Drugim etapem było zaimportowanie plików konfiguracyjnych wygenerowanych przez Platform Studio do programu ISE i stworzenie w nim dodatkowej funkcji logicznej w strukturze FPGA. Strukturę FPGA opisałem w programie ISE za pomocą języka VHDL.
Trzecim etapem było użycie programu Plan Ahead do zdefiniowania połączeń między sygnałami w opisie VHDL a fizycznymi portami wejścia/wyjścia układu scalonego.
Ostatnim krokiem było skompilowanie plików programujących układ. Do tego służy program ISE z modułem iMPACT.

Płytka prototypowa Xilinx ML-401