Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Moduł wydajnego przetwarzania sygnałów dedykowany dla systemu wbudowanego opartego na układzie FPGA

Jamro E., Wielgosz M., Cioch W., Bieniasz S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 7

629-631

PL

W niniejszym artykule opisano dedykowany moduł akceleracji obliczeń filtracji FIR (filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej) o nazwie xsp_calc. Moduł ten jest kompatybilny ze środowiskiem EDK (Embedded Development Kit) firmy Xilinx oraz magistralą PLB (Processor Local Bus). Na magistrali PLB niniejszy moduł jest urządzeniem typu master, oraz może wykonywać 8 operacji MACs (dodaj i akumuluj) na takt zegara. Dodatkowo moduł ten może obliczać wartość maksymalną, minimalną, średnią oraz skuteczną sygnału.

EN

In this paper a dedicated module compatible with PLB (Processor Local Bus) and EDK (Embeddded Development Kit) provided by Xilinx is described. This module accelerates FIR (Finite Impulse Response) operations as well as average value and RMS (Root Mean Square) calculations. This module was employed in Programmable Unit for Diagnostics (PUD) [4, 5] and for Procedure of Linear Decimation (PLD) [6, 7]. For PLD the decimation ratio depends on the rotary machinery angular speed, and thus number of FIR filter nodes changes from 20 to 2000. Consequently, no standard FIR filter architecture for FPGA can be efficiently employed. Furthermore, the dedicated module presented in Fig. 2 was designed. This module is a master on PLB bus therefore it can perform input/output data transfer independently of the processor MicroBlaze. The processor just initialize calculation process by writing proper data to the selected control registers. This module can perform up to 8 MACs (Multiply and Acumulate) operations per clock cycle, sufficiently for the presented system and comparable with the computation power of a DSP (Digital Signal Processor). The implementation results presented in Tab. 1 illustrate that the presented module requires roughly twice the resources of the MicroBlaze and can speed up FIR calculation process roughly 20 times in comparison to the MicroBlaze.

2

System wbudowany oparty na procesorze ARM oraz układzie FPGA

Wielgosz M., Jamro E., Cioch W., Bieniasz S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 8

877-879

PL

W niniejszym artykule przedstawiono system przeznaczony do analizy i przetwarzania sygnałów wibroakustycznych oparty na procesorze z jądrem ARM oraz układzie FPGA. Jednym z kilku zaimplementowanych algorytmów w ramach prezentowanego systemu jest Procedura Liniowej Decymacij, szeroko stosowana do diagnozowania maszyn wirnikowych synchronizowanych cyklem roboczym. Szybkość wstępnego przetwarzania sygnałów przy pomocy układów FPGA jest dużo większa niż w przypadku procesorów DSP, dzięki czemu stworzony system umożliwia analizę sygnałów diagnostyczny w czasie rzeczywistym.

EN

The paper presents an embedded system for monitoring and analysis of vibroacustic signals. The system is based on an ARM processor and FPGA, which provides both flexibility and real-time processing capabilities. The Linear Decimation Procedure was implemented as one of the vital algorithms for rotary machinery analysis along with a whole set of other calculation procedures widely employed in vibroacustic. Exp() function was used to benchmark the DEVKIT8000 and PANDA platforms against the desktop processor Core i7 3,4 GHz. The presented system is also capable of working in a real-time mode due to its high processing data rate resulting from the adopted architecture and employed high-performance components. A number of the original algorithms were implemented in the FPGA which could be used for non-stationary signals analysis. Furthermore, numerical procedures which do not fit into the FPGA due to the high resources occupation were employed on the ARM processor. It is worth mentioning that the whole system is run under the Ubuntu system which provides a huge flexibility in a number of software packets available as well as stability of the system as such. Some additional widely available environments (e.g. Octave) were installed on the platform facilitating data analysis and processing. It should be noted that the software of the system can be easily modified or replaced apart of the hardware which allows for a fast upgrade. Some other Linux or Windows distributions are also considered for installation in the future.

3

Efektywna komunikacja ARM-FPGA z użyciem interfejsu SPI

Jamro E., Wielgosz M., Cioch W., Bieniasz S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 8

874-876

PL

W systemach wbudowanych użycie niezależnego procesora ARM oraz układu FPGA umożliwia uzyskanie dużo większej elastyczności projektowania oraz lepszej wydajności niż w przypadku systemów homogenicznych (opartych na tylko jednej platformie). Wadą takiego rozwiązania jest konieczność zapewnienia wydajnej, szybkiej komunikacji, która w omawianym przypadku została zrealizowana poprzez interfejs SPI. Aby uzyskać większą przepustowość danych zaprojektowano dedykowany moduł sprzętowy wewnątrz układu FPGA obsługujący interfejs SPI, pracujący jako urządzenie typu slave po stronie interfejsu SPI oraz master na magistrali PLB (Processor Local Bus).

EN

Implementation of fast and reliable data transfer between an FPGA and a processor is a significant challenge for a designer of heterogeneous embedded systems. In the presented system two separate Printed Circuit Boards (PCB) are employed: ARM-based OMAP3530 [4] and FPGA Spartan3 [2]. SPI (Serial Peripheral Interface) [5] is used as a communication interface due to the OMAP3530 limitations in communication interface choice. For the FPGA module, Xilinx Embeded Development Kit (EDK) and soft-processor MicroBlaze are used. The EDK delivers SPI hardware module [9] compatible with the Processor Local Bus (PLB). Nevertheless, this module employs slave interface on the PLB therefore requires the soft-processor MicroBlaze interaction which limits the transfer speed. Consequently, a dedicated hardware module compatible with the PLB and EDK was designed. This module employs master interface on the PLB bus and slave interface on the SPI interface and is further denoted as the xps_spi_master. As a result, the MicroBlaze is not engaged in the data transfer and, therefore, the transfer speed is significantly larger (which resulted in significant increase in the data throughput). FPGA does ot generate any wait states and therefore the SPI transfer protocol is simplified. The SPI clock speed is 24 MHz and the measured data transfer is roughly 2 MB/s. Summing up, the designed module xps_spi_master significantly speed-ups data transfer and consumes significantly lower FPGA resources in comparison to the original EDK solution, which employs the MicroBlaze and PLB-slave-based SPI interface.

4

Przyczynki do symulacji komputerowej krzepnięcia odlewów stosowanych w przemyśle

Górny Z., Kluska-Nawarecka S., Połcik H., Bieniasz S.

Archiwum Odlewnictwa

|

2002

|

R. 2, nr 4

113--119

PL

W celu uwiarygodnienia metod symulacji krzepnięcia odlewów istotne jest przeprowadzenie eksperymentów fizycznych oraz uzyskiwania rzeczywistych rozkładów temperaturowych. W pracy przedstawiono metody szacowania błędów pomiarowych korzystając z rachunku operatorowego i modelu komputerowego. Rezultaty zweryfikowano danymi doświadczalnymi.

EN

In simulation of solidification process it is important to have real temperature from experiment. Basing on the operational calculus and numerical model, two methods were described for obtaining proper temperature distribution during casting solidification. Presented methods were examined by experiment.

5

Uniwersalne urządzenie do pomiaru mikroklimatu

Czaplicki Z., Bieniasz S.

Przegląd Włókienniczy + Technik Włókienniczy

|

1998

|

nr 4

6-7