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驚艷！200MSPS采樣率，RK3588J + FPGA高速AD采集與實(shí)時顯示案例來了！

2025/01/22

科技飛速發(fā)展，高速數(shù)據(jù)采集與實(shí)時顯示技術(shù)成為眾多領(lǐng)域的關(guān)鍵需求。今天給大家分享一個基于瑞芯微RK3588J + FPGA的高速AD采集與實(shí)時顯示案例。適用開發(fā)環(huán)境如下：

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit
U-Boot：U-Boot-2017.09
Kernel：Linux-5.10.160、Linux-RT-5.10.160
LinuxSDK：rk3588-buildroot-2021.11-sdk-[版本號]
（基于rk3588_linux_release_v1.2.1_20230720）
FPGA端開發(fā)環(huán)境：Xilinx Vivado 2017.4、Xilinx SDK 2017.4
硬件平臺：TL3588F-EVM（基于RK3588J + Kintex-7）

測試數(shù)據(jù)匯總

測試數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?/strong>

表 1



RK3588J + FPGA國產(chǎn)平臺

瑞芯微RK3588J/RK3588處理器集成了四核2.4GHz ARM Cortex-A76與四核1.8GHz ARM Cortex-A55。創(chuàng)龍科技基于瑞芯微RK3588J/RK3588 + 紫光同創(chuàng)Titan-2 PG2T390H（兼容Xilinx Kintex-7 XC7K325T）FPGA，推出了SOM-TL3588F工業(yè)核心板和TL3588F-EVM評估板。


創(chuàng)龍的SOM-TL3588F核心板的ARM、FPGA、ROM、RAM、電源、晶振、連接器等所有元器件均采用國產(chǎn)工業(yè)級方案，國產(chǎn)化率100%。此外，RK3588J + FPGA評估板具備豐富的接口資源，包括Ethernet、RS422/RS485、USB 3.1、CAN、SFP+等通信接口，以及MIPI CSI、CameraLink Base、HDMI、12G-SDI等音視頻接口，滿足客戶的項(xiàng)目評估需求！

RK3588J + FPGA核心板典型應(yīng)用領(lǐng)域

圖 2


pcie_ad_display案例演示

為了簡化描述，本文僅摘錄部分方案功能描述與測試結(jié)果，詳細(xì)產(chǎn)品資料請掃描文末二維碼下載。

案例說明

案例通過TL3588F-EVM評估板的FPGA端(PCIe EP)以200MSPS速率采集AD數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過PCIe總線傳輸至評估板ARM端讀取并顯示波形。
FPGA端將AD數(shù)據(jù)存儲至BRAM中，每存滿32KByte數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生PCIe MSI中斷，并通過MSI向量指示相應(yīng)地址空間的數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備就緒，通知ARM做乒乓處理。
AD9613采樣雙通道12bit數(shù)據(jù)，由于傳輸時將12bit數(shù)據(jù)按照16bit進(jìn)行發(fā)送，因此實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)量為16bit x 2 x 200MSPS = 6400Mbps。
FPGA端實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)功能，ARM端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取和顯示波形功能。

圖 2 系統(tǒng)工作示意框圖



圖 3 FPGA端程序功能框圖

案例演示

將創(chuàng)龍科技的高速AD/DA模塊TL9613/9706F連接至評估板FMC接口，將TL9613/9706F-A1模塊的ADC_CHA和ADC_CHA通道分別正確連接至信號發(fā)生器A通道和B通道。將信號發(fā)生器設(shè)置為兩路正弦波輸出，ADC_CHA通道頻率設(shè)置為10MHz，ADC_CHB通道頻率設(shè)置為1MHz，峰峰值均設(shè)置為2.000Vpp，輸出負(fù)載均設(shè)置為50Ω。


圖 4
請參考產(chǎn)品資料完成環(huán)境配置，運(yùn)行本案例FPGA程序，將鏡像boot-pcie-ad-display.img固化至Linux系統(tǒng)啟動卡，并加載pcie_ad_display.ko驅(qū)動。
將案例的可執(zhí)行程序拷貝至評估板文件系統(tǒng)后，執(zhí)行如下命令，以連續(xù)模式采集數(shù)據(jù)，按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)行。

Target# ./pcie_ad_display -m 2


圖 5

由上圖打印信息可知，讀取速率約為505MB/s，采樣率為200MSPS。同時，HDMI顯示屏將會實(shí)時顯示動態(tài)波形，如下圖所示。


圖 6

至此，演示步驟就結(jié)束啦。想查看更多瑞芯微RK3588J + FPGA國產(chǎn)平臺相關(guān)案例演示，各位工程師趕緊掃描下方二維碼下載，親自體驗(yàn)一下吧！





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