IT Messe 2015 Horsens

Danmarks største  IT Messe for erhvervslivet i Horsens 22 og 23 april.

Årets tema er Big Data og smarte løsninger.

Du kan opleve Adm Direktør for TekPartner, Kurt Godsk fortælle om TekPartners IoT Løsning Torsdag den 23 april kl 13.00 på stor scene

Se programmer her http://itmesse.dk/f/programmet/invitation-it-messe-2015-andre.pdf

Hvad er Internet of Things (IoT)

-        Giver det nye forretningsmæssige muligheder ?

-        Hvad tilbyder TekPartners platform ?

Du kan læse mere om IT Messen http://itmesse.dk/


Goertzel filtre til super narrow zoom FFT.

Casestory:

En TekPartner kunde ønsker lave støj analyse på en enkelt tone i et bredt frekvensområde fra DC til 125MHz. Detekteringen skal være med 1kHz opløsning, med en 14-bit ADC med 125MSPS der genererer data.

Kun 16 inddelinger omkring detekteringsfrekvensen - hver 1kHz - var ønsket. Derfor blev et array af Gørtzel filtre valgt til opgaven og resultatet var ganske tilfredsstillende.

  • Tonens center-frekvens klart detektérbar
  • Minimal egenstøj
  • Hurtig skalérbar arkitektur

Herunder ses en 19,019MHz tone ved 80dBuV som input til Gørtzel-filtrene med samme detekteringscenter. Input-samples behøver ikke buffer idet de processeres med det samme. Derfor er det ikke nødvendigt med RAM i løsningen.

 

Løsningen kan også nemt ændres til andre inddelinger hvis f.eks. der mangles FPGA-ressourcer. Ethvert antal inddelinger kan nemt opnås og nedsættes til f.eks. 5 eller 6. Ligesom Zoom-FFT kan center-detekteringsfrekvensen ligeledes nemt ændres.


10 Gb Ethernet

For mange er 10 Gb Ethernet stadig en teknologi for IP switche og andet dyrt backbone grej. Men hvis man har båndbredde behovet, er det faktisk en tilgængelig teknologi for "helt almindelige" embeddede løsninger.

TekPartner er ved at aflevere et 2 x 10 Gb + 1x1Gb  Ethernet system med en Zynq (FPGA & dual-core Cortex-A9 CPU), 2xDDR3 memory, FLASH memory,  et kompliceret strømforsyningsdesign, samt diverse hjælpeelektronik.

Den store udfordring er faktisk ikke komponentvalg eller et speciel kompliceret diagram, om end det slet ikke er trivielt, men det er langt mere det fysiske PCB design i 12 lag med et PCB areal på 320cm2. Der er store krav til rutningsmetoder for ikke at skabe f.eks. ikke tiltænkte RF komponenter og filtre såsom  "RF distributed element" kredsløb olign. i transmissionslinjer og andre baner, og ikke mindst hvordan komponenter bliver placeret i de enkle højfrekvens kredsløb.

PCB materiale valget er selvfølgelig også vigtigt, da de alm. FR4 materialer ikke performer godt nok i disse høje frekvenser op til ca. 10.5GHz.

Udfordringer med bla. EMC og RF emission har været en vigtig del af designet fra starten, så selve printet ved første EMC pre-scanning overholdte gældende EMC krav. Dette er discipliner som Michael Wilspang (ledende HW designer) også behersker.

At projektet effektivt kun tog ca. 4 kalender-måneder indikerer, at det faktisk er en overkommeligt opgave - når bare man gør det hele rigtigt.


FPGA som MCU i hasteprojekt med uafklarede specifikationer ved projektstart

Hvad gør man, når man får en design-opgave med en specifikation, der mest består af lidt mundtlig inspiration, sætter sig for at imødekomme at konstruere og teste et system fra scratch, der i løbet af få uger skal pakkes i en kasse og derefter være fuldt fungerende på den anden side af jorden?

Det hjælper at have en projekt-model, som med det samme får det fornødne arbejdsflow på skinner og får taget hånd om de centrale krav. Man vælger at genbruge stumper fra en eksisterende, moderne FPGA-platform. Dernæst opbygger man i parallel en række systemer ovenpå, som til sidst skal kunne interface med hinanden

-        Kurt Godsk laver det software fundament, der kan løfte tingene i en real-tids applikation og både indeholder fornøden infor til kundens GUI samt i en flydende overgang mellem software og FPGA på micro-sekunds niveau,

-        Peter Grønning bygger en ny hardware, der både er fleksibel og kan håndtere kravene til robusthed, termisk design fra de store pulserende strømme, men også interfaces til en række optiske systemer

-        FPGA udviklerne, Thomas Stage Jørgensen og Edgar Lakis, var klar til at implementere alt det særlige i FPGA'en, lige fra embedded microcontroller med DDR-interface, hardware acceleration, til styring af IO-funktioner.

Og så huskede vi selvfølgelig, at hele systemet skulle kunne udføre overvågning og en 'remote-update', dersom kravene skulle ændre sig undervejs.

Og heldigvis: stepper-motor-styring, power-switching, interfaces osv. har altsammen syntes at fungere fra starten. TekPartner var selvfølgelig blot stolte af vores egen implementering af det, man vel kan betegne som agil udvikling - og vilje til at få enderne til at nå sammen, selv ud på de små timer.

PS. Der er mange steder hvor vi absolut ville vælge en helt almindelig MCU, men i dette agile projekt var FPGA'en det rette og eneste mulige MCU valg …