XCM-017デモ回路
DSO Nano V2 にビデオ信号を表示?

2011/02/01-

 当社のVirtex-5 LXT搭載FPGAボードXCM-017(RocketIO搭載)にリニアテクノロジ社のLTC2274評価キットを接続し、アナログVGA信号を高速(100Msps)で取り込んだ波形を、遅い速度でD/A変換し、Seed Studio社の低価格なポケットオシロスコープであるDSO Nano V2に表示してみました。
 こんなこともできるという例としてどうぞご覧下さい。
(画像はそれぞれクリックして拡大できます)
 Altera CycloneIV GXでの同様の実験はこちらをご覧下さい。
◆システム構成
使用機器
Virtex-5 LXT
FPGAボード
XCM-017 ヒューマンデータ
SIF40 to MMCX
変換基板
ACC-010 ヒューマンデータ
A/D変換基板 LTC2274評価キット リニアテクノロジ
ポケットオシロ DSO Nano V2 Seed Studio社
ダウンロードケーブル HW-USB-II-G Xilinx
パターンジェネレータ GV-241 PROMAX
 パターンジェネレータ(GV-241)から出力される信号は高速ですので、そのままのスピードでDSO Nano V2で正しく観測することが出来ません。
そこでFPGAにてレートを1/100に落とし、弊社の絶縁型DAボード「UTL-012」でアナログデータに変換して出力しています。
処理にはXCM-017(Virtex-5)を使用しました。
◆入出力波形

 下側の波形がパターンジェネレータより出力された信号波形です(2us/Div)。
上側の波形がFPGAによるAD/DA処理をした後の波形になります。(200us/Div)
トリガーが掛けやすいように下向きにヒゲ状のパルスを追加しています。
使用したAD変換器の評価キットの入力回路の制限によりDC成分は再現できません。(数100KHz以下は通しません)
また、DA変換器のスルーレート制限により、高周波数成分の振幅は小さくなっています。

Virtex-5内では下図のように取り込めています(ChipScopeを使用)


このパターンジェネレータの信号をモニタに入力すると、下図のようなモノクロパターンが表示されます。
上記波形の粗密と一致していることがわかります。

◆出力波形(DSO NANO V2)

DA変換された後の信号をDSO NANOに入力してみました。
下図のようにそれらしい波形が表示されました。

下は、元の信号をDSO Nano V2で直接観測したときの表示です。
ごらんのように、非常に簡易なオシロスコープで、ビデオ信号らしきものをある程度観察することができました。
このデモはいわゆるデモの為のデモしかなく、実用性はありませんが、何らかのヒントになれば幸いだと思います。
◆GTP Transceiverの設定について

- 転送レート:2Gbps
- リファレンスクロック:GREFCLK設定 100MHz (オンボード50MHzを内部PLLで逓倍)


- カンマアライメント:有効(K28.5)


- クロックコレクション:有効(K28.5)、シーケンス長:1


※LTC2274について
 LTC2274は、16Bit 105Msps シリアル出力 A/D変換器です。
測定データは8B10Bエンコードされたシリアルデータで出力されますので、FPGAの高速シリアルI/F(RocketIO)と容易に接続できます。
※DSO Nano V2について
 DSO Nano V2は、Seed Studio社の低価格なポケットオシロスコープです。DSO Nano V2選択の理由は、コストのみです。今回のデモのために手軽に購入できるので選ばせていただきました。


DSO Nano V2仕様:SeedStudio社日本語マニュアルよりキャプチャ(2011.01.24現在)
◆回路データについて
 当社では、サンプル回路などのご提供は行っておりません。あしからずご了承くださいませ。
みなさまの参考になれば幸いです。
間違いなど見つけられましたらぜひご指摘下さい。
メールでのご質問はこちらへどうぞ

XILINXシリーズトップへ