Algo sobre el ADC

La Spartan 3 de xilinx incluye dos canales de captura con un pre-amplificador y un ADC cada uno.El circuito de captura analógico coge la tensión de las entradas VINA ó VINB y los representa con 14 bits de la forma:






Vista detallada del circuito de captura analógica:
La conversión se hace con un divisor de tensión cuya tensión de referencia es 1,65 V. La máxima variación de la tensión respecto a esta referencia es de ±1,25 V.
Los valores representables irán de -2^13 a 2^13-1, por ello se escala por 8192, y la ganancia dependerá de cómo esté programado el amplificador.








señales de la interfaz entre la FPGA y el CAD.:
• SPI_SCK es la señal de reloj. Sale de la FPGA hacia el CAD.
• AD_CONV : Cuando esta señal se pone a nivel uno, el CAD muestrea ambos canales analógicos. Los resultados de esta conversión no se aprecian hasta que se vuelve a activar esta señal (con una latencia de una muestra) . Esta señal también sale de la FPGA hacia el CAD.
• SPI_MISO: Muestra la representación digital de los valores analógicos de las muestras como dos valores de 14 bits en complemento a 2.

Se usa una interfaz de bus SPI para configurar los amplificadores.

La máxima tasa de muestreo es de 1.5 MHz,  la tensión de entrada va de 0 a 2.5 V, también convierte los datos a formato de 14 bits.

Ago sobre la Spartan 3

Se puede ver la hoja de características completas de la spartan en http://www.digilentinc.com/Data/Products/S3EBOARD/S3EStarter_ug230.pdf

Interruptores, botones y LEDS.

La placa tiene cuatro interruptores, de izquierda a derecha SW3,SW2,SW1,SW0. En ON conectan el pin de la FPGA a nivel alto.
Hay cuatro botones situados alrededor del botón rotatorio. Al pulsarse ponen a nivel alto el pin.
Señalar que el botón sur (BTN_SOUTH) puede usarse como reset de algunas funciones seleccionables en la FPGA.
El botón rotario produce tres salidas: rotar_dcha, rotar_izda o si se presiona.
Cuenta con 8 LEDS (LED7 a la izda y LED0 a la dcha), que se activan poniendo a nivel alto el pin asociado.

Señales de reloj.

En la placa se incluye un reloj de 50MHz. Pueden conectarse relojes externos a través del conector amarillo (SMA Conector), así como instalar un reloj de 8 pines tipo DIP.

Programación.

Sólo señalar que el botón PROG es para reiniciar la configuración y el Led DONE cuando se activa indica que la progrmación de la FPGA terminó satisfactoriamente.
Por lo demás se puede programar via iMPACT como hicimos en la primera actividad.

Puertos VGA, RS-232 y PS/2.

Dispone de varios puertos VGA (conector DB15), para conectar a un monitor o a un display LCD.
Cuenta con dos puertos serie RS-232, uno hembra (DB9 DCE) y otro macho (DTE), así como de un puerto PS/2 para un teclado o ratón.

Convertidor AD.

IMPortante.

Memorias de la placa.

Cuenta con varias memorias internas, una PROM FLASH, SPI FLASH, pero para utilizarlas hay que modificar manualmente conexiones de la placa.
Sim embargo, existe también una memoria DDR SDRAM de 32Mx16 bits (datos de 16 bits), accesible desde pines de la FPGA (ver documento indicado arriba para averiguar los pines y su significado).

Otras conexiones de la placa.

Una conexión Hirose 100-pin FX2, con 43 pines asociados a I/O de la FPGA, 30 de los cuales pueden utilizarse com señales externas de I/O a la FPGA y 4 de entrada.
Tres conexiones periféricas de 6 bits.

oscliloscopio en FPGA

EN esta página:
http://www.fpga4fun.com/digitalscope.html

 dicen que un osciloscopio digital se crea juntando un CAD con una FPGA. Nos dice más o menos como crear la lógica del osciloscopio dentro de la fpga y nos muestra algo de código. Recalca que hay muchísimos atributos del osciloscopio que podemos ir añadiendo según nos hagan falta unas u otras funcionalidades.

Polyskop en la web

la informacion en la web  acerca del poliscopio es muy escaza, se limita a archivos pdf con caracteristicas generales y precios de dispositivos a la venta (claro que dan una idea acerca de las capacidades que tienen los polyscopios modernos). Con la palabra polyskop existen algunos  sitios en aleman, unos con fotos de un modelo igual al que tiene la facultad, sin embargo, estos sitios no ofrecen mayor informacion . Por suerte tenemos copia del manual del polyskop del laboratorio de telecomunicaciones, con este y con el trabajo de tesis del poliscopio de audiofrecuencia habra que empezar  a trabajar.

 

Por fin empiezo!

Este el primer paso ....

la idea es desarrollar un poliscopio utilizando una FPGA SPARTAN 3, y me parece que es util la realización de un blog que se actualizará cada día para ir describiendo el sistema digital realizado y su implementación en la FPGA elegida.

Lo primero sera reunir toda la información disponible sobre el poliscopio: que es? como funciona? de que se compone? en que rangos trabaja? señales de entrada y salida, en fin, todas las características posibles. Luego de entender el poliscopio tendré que indagar sobre las características de la Spartan 3 y Empezar con el ISE de Xilinx, aunque se pueden hacer las dos cosas simultáneamente. Además habrá que definir un diagrama de bloques que en principio, describa el sistema que se va a implementar.

aSí que voy a googlear.. Bueno eso es todo por ahora...