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  • 说明: Xilinx的六位专家在IEEE Micro杂志3/4月刊上联名发表了一篇15页的长文深度描述了Xilinx 16nm Zynq UltraScale+ MPSoC相关技术信息。您可以通过在线浏览 http://online.qmags.com/MIC0316 获取该文章的电子版全文或继续阅读本文了解技术的关键内容。 Zynq UltraScale+ MPSoC是Xilinx推出的第二代多处理SoC系统,在第一代Zynq-7000的基础上做了全面升级。包括先进的multi-domain,multi-island电源管理系统;高密度片上UltraRAM静态存储器;单通道速率高达32Gbps的高速收发器;集成100GbE、PCIe Gen4、150Gbps Interlaken等I/O控制器;高性能UltraScale可编程逻辑。和Zynq-7000系列器件相比,加密、安全和电源管理都得到了显著增强。Zynq UltraScale+ MPSoC系统框图如下图1所示。 图1 Zynq UltraScale+ MPSoC系统框图和第一代Zynq-7000 SoC一样,Zynq UltraScale+ MPSoC第一级初始化boot也是先从PS启动,支持RSA签名和AES认证。在初始化Boot确认整个器件的安全性之后再加载PL(可编程逻辑)配置。用户可以把Zynq UltraScale+ MPSoC的片上PL看成处理器的外设,可用于应用加速或其它差异化的处理。Zynq UltraScale+ MPSoC的各子系统和PL可以完全关电或进行动态电源管理按需开关。大多数的Zynq UltraScale+ MPSoC PS里面的处理器核均可独立供电。Zynq UltraScale+ MPSoC的PS有以下主要特点:一个四核64位ARM Cortex-A53处理器,带L1和L2级缓存和ECC功...
    说明: DSP+FPGA的图像处理平台,支持CameraLink信号的红外或可见光图像的处理,可实现目标捕获、跟踪等算法。
    说明: 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等,实现自动识别功能。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测、和识别,并能保质保量的完成生产任务。武汉视科结合团队多年来在图像领域积累的项目经验和技术优势,为工业和服务业领域提供高性价比的自动化改造解决方案。团队核心成员为业内多年从业经验工程师,在测试测量、图像处理算法开发,高速信号处理系统(如FPGA/DSP/ARM)、机械设计等领域具有丰富的工程经验。公司与国内外知名企业、高校、科研院所有广泛合作经验。以下为公司机器视觉领域的几个应用案例。1. 包装数量统计该视觉应用检查一个茶叶盒内茶包数量是否符合要求,主要应用于包装生产线。2. 断缝检测该应用检查布料是否有接缝,接缝连接是否平顺等纹理、色彩等信息。3.商品标识位置检测该应用检查水杯上印刷的刻度线是否正确、位置是否正确等信息。4. 商品数量检测该应用可用于统计商品数量、外观等信息。5.运动目标跟踪与测速该应用可用于汽车测速、跟踪。可扩展与产线商品跟踪等。也可扩展与车牌号、车辆信息智能识别。6. 零件...
    说明: 本方案主要在于解决图像实时采集系统对算法校正的仿真实验,以及采集卡接收电路的验证。 由于图像实时跟踪处理系统需要大量的外场景实验,大部分时候只能通过采集的现场图像以在电脑软件中读取图片的形式来进行验证算法,而无法通过采集卡对接来联立的验证系统的实用性。在进行联立实验室只能在有外场环境的情况下进行校正,并且外场场景单一。本系统的设计可以在室内进行已录制的不同外场场景的切换,可以灵活地验证图像实时处理系统的正确性。 本方案FPGA采用K7芯片,并且配有双BASE模式的CameraLink端口,不仅提高数据的处理和传输速度,也方便两台机器同时工作。本方案已成功在项目上应用验证,在高低温和热真空的环境试验中,可以成功把照片组快速传送到处理板上,处理板的算法对恶劣环境的照片组进行实时的目标跟踪。 硬件方面,上位机将数据传送到FPGA模块,然后通过NI PXIe-1082适配器,传出CameraLink信号,双BASE模式,通过CameraLink协议传输到自己的处理板,经过算法的处理,传到显示板,直接显示在显示屏上。(图1) 图1 硬件构成原理图 图2是整个系统的图片,由NI发图设备、处理板,显示屏组成。FlexRIO的高速图像仿真发图系统发送硬盘中的图片组到处理板,图片经过处理传送到显示屏中。 图2 系统实物图 软件方面,用户操作界面简单易懂,软件以打开图片所在文件夹的形式选取不同的外景,对相机的仿真设置参数均按照所需要求设置。程序一共分为2部分,也就是FPGA代码和上位机代码。其中FPGA代码实现了标准的CameraLink协议部分,而上位机代码决定了图像发送的尺寸大小和位数以及TAP形式。为了方便扩展,FPGA代码给CameraLink的部分参数留了可改动的余地。正是由于NI FPGA的灵活性,不仅是CameraLink的标准协议可以很好...
    说明: 每年大约有17亿人乘坐伦敦地铁,单单就维多利亚线路(Victoria Line)来说,每小时会通过33次列车,每年会运送2.13亿的乘客。 利用大约8年的时间花费了大约10亿英镑的投资完成了对维多利亚线路上的全部车辆和信号控制系统的更新与升级。这个新升级的系统使用了385个JTC电路(无绝缘轨道线路),实现检测列车的位置,保持列车之间的安全距离,实时传达列车的行进速度,要能满足线路上要求极其苛刻的时间表。在维多利亚线路上 JTC电路是目前实现列车检测的唯一方法,在列车的安全可靠运行方面起着非常重要的作用。然而,在新轨道的设计与安装期间对于轨道的状态检测标准没有被制定,这是一个非常大的问题,每年伦敦地铁轨道信号失灵的故障大约要花费17亿英镑的运营成本。 现代的铁路轨道往往是连续焊接,在轨道安装期间节点处要被牢固的焊接起来。无绝缘轨道带来了很多的好处除了实在是很复杂的铁道信号,因为在整个轨道上没有自然的断开点,不能将信号按区域进行划分。相反的是,在不同区域段内采用不同的音频信号频率,在每段区域的界限之内调谐电路覆盖了整个区域内的轨道,来确保特定频率的信号跟踪监测是特定的轨道区域。 伦敦地铁的维罗利亚线路采用的是长度可变、频率驱动、电气调谐的无绝缘轨道线路(JTC)。在列车通过每段轨道区域的时候,这个线路能够实现上电激励和断电的功能。每个JTC都包含一个电气接收单元,能够匹配每段轨道线路的频率。这个接收器能够处理输入进来的信号,并且能够提供一个采样信号用来检查轨道线路的健康状况。 轨道升级完成后,查看评估轨道健康状况的传统方法是要人工利用一个数字万用表手动去检查每段轨道线路的使用情况,这样的检查测试程序与每年大约要运送25 亿的乘客相比看起来非常的过时。对于检测和预测轨道故障并能够提前制定防范维护方案,采用自动测试方法是非常有必要的。伦敦地...
    说明: 近几年来发展最为迅猛的一项技术是无线局域网(WLAN)技术。尽管这项技术最初由于笔记本电脑、智能手机和平板电脑等个人设备的普及而得到快速发展,但市场调查表明这一发展势头仍将保持迅猛,因为WLAN技术越来越广泛地应用到更多的消费类设备中,这一个生态系统也被扩展使用到“物联网”中。不仅是WLAN服务需要得到更广泛的应用,802.11ac等新标准也将为设备提供所需的带宽来满足视频流等更高级的应用。对于设备制造商而言,这意味着测 试方法也需要与时俱进才能应对制造需求的快速增长,而且需要在维持相同质量水平的同时降低成本。如果采用多待测设备(DUT)测试架构,企业将可大幅缩短 实现这些目标所需的时间。I.WLAN设备的生产测试过去,WLAN生产测试方 法通常是通过连接一个运行良好的设备(也称为“黄金样本”)和功率计来测量数据吞吐量和验证信号电平。近几年来,企业越来越多地采用更先进的发射和接收测 试来进行误差矢量幅度(EVM)、频谱掩模、发射功率、分组错误率(PER)和接收机灵敏度等测量。这种新测试方法的实现是基于WLAN芯片组供应商为客 户提供了所需的软件来控制嵌入到设备中的芯片。通过直接控制待测设备而无需与设备进行无线通信,测试厂商和最终用户可在拓宽测试覆盖范围的同时更快速开发 应用。A.信令在传统的信令测试中,对于WLAN测试, 测试系统通常用于模拟无线接入点,而对于蜂窝测试,测试系统则用于模拟基站。信令测试的优势是既可测试标准物理(PHY)层,又可测试媒体访问控制 (MAC)协议层。通过模拟无线接入点来测试MAC层对设计和验证过程非常有用,但在生产测试中这一功能通常是不必要的。此外,信令测试需要在测试系统上 实现一个完整的协议栈,而且速度比非信令测试要慢得多,因为信令测试是用于真正的网络运行,而不是用于极其快速的生产测试。相反,非信令测试针对生产应用 优化了速度,使待测设备可快速...
    说明: 温度采集实验需要通过对实验区内不同距离的点位温度进行采集和分析。该试验要求搭建一套多通道温度采集系统,系统需提供不低于500通道的高速温度信号的实时同步采集,同时要求有友好的用户界面,方便查看测试结果,调试温度采集系统,尽早地发现和纠正测温过程中热电偶的故障点,降低系统开发成本,提高开发效率及开发质量。过去采用传统的温度测量仪器仅支持数通道的温度采集,由于单个仪器体积大,对于上百通道的采集工作已经无法胜任。且难以在多个采样点间进行同步,给数据的读取和记录工作造成了极大困扰。针对传统温度采集方案的弊端,新的采集系统希望达到以下效果: 1.集成度高,在满足500多路温度采集的条件下尽可能节省空间 2.高速同步,实现多路通道温度的高速和同步采集 3.显示直观,通过曲线和3D图形直观地反映温度的变化趋势 4.高效开发,在尽量短的周期内搭建一套满足要求的系统 5.适应性强,能适应各种外场环境条件。 根据温度采集系统的性能要求,和信号高速采样原理,基于NI公司的软硬件产品,我们选择了NI PXIe-4353 和NI PXIe-1075 18槽机箱作为信号采集系统, 选择了NI PXIe-8135处理器来处理信号。 NI PXIe-4353温度采集卡具有32路通道,且每通道都配有3个24位模数转换器(ADC)并且按高速(90 S/s/通道)和高分辨率(1 S/s/通道)模式运作。其设计具有0.3 °C的典型高精度,适合模块和接线盒。模块既有用于偏移补偿的2路自动调零通道,也有用于识别断开的热电偶的热电偶开路检测。 该模块包含高精度测试以及同步功能,是通道数可扩展(从低通道数到高通道数)测量系统的理想选择。而NI PXIe-1075 18槽机箱集成了最...
    说明: 1.项目概述 在图像采集与处理的过程中,一般来说前端的数据处理相对后端来说数据量大但是操作相对简单,如果利用CPU等串行结构的处理器来进行运算的话会大大占用其资源,大大影响了整个图像采集与处理的时间;而FPGA则与CPU相反,其并行的结构会使图像处理算法简单的部分变得十分高效,因此,在图像采集与预处理过程中涉及到的一些简单的算法如果利用FPGA来实现的话将会使整个图像采集与处理的时间大大减少。汽车车牌的定位识别需要对摄像机拍摄的含有汽车车牌的图片中的车牌的位置信息进行检测,并将检测结果输出,经过这样的预处理后,图像中车牌数据的获取就会变得相当省时省力了,处理时间的大大缩短对于对图像处理时间有严格要求的收费卡口以及交通路口来说是求之不得的。 2项目任务 本项目的主要任务是利用摄像机以及FPGA开发板,设计一个可以在交通路口和收费卡口对来往车辆的车牌进行预处理的系统,实现对车辆进行图像拍摄,并对图像中的车牌进行识别,输出车牌在图片中的位置坐标等信息。 3 方案设计 3.1 系统框图 本项目的系统框图如图1所示。电源及FPGA的Flash存储器等未画出来。 CMOS相机通过接口与FPGA内部的CMOS传感器数据获取模块相连,由数据获取模块配置相机并发送控制信号来控制相机采图。采得的图是Bayer格式的图像,为方便图像的存储与处理先将其转换为RGB格式的图像,然后将转换完后的RGB数据通过SDRAM控制器存储到SDRAM中。 图1 系统框图 同时,通过VGA控制器将存储在SDRAM中的数据利用DAC转换为符合VGA格式的模拟信号,然后通过显示器显示,这样就完成了图像的采集与显示。通过显示器显示是为便于实时了解图像处理的结果,易于算法设计者进行算法的设计与改进。 车牌定位是通过 Image Process模块实现的,处理完之后将提取的车牌坐标信息输出,可以通过USB传输到PC,也可以...
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