Red Pitaya: Mehr als ein USB-Oszilloskop!

2. Dezember 2014, 23:31 Uhr
Bild 1: So kompakt fällt das Red-Pitaya-Modul aus.
Bild 1: So kompakt fällt das Red-Pitaya-Modul aus.
Mit Red Pitaya gibt es jetzt eine leistungsfähige Open-Source-Messplattform, die man für verschiedene Messaufgaben konfigurieren kann. Es gibt fertige Applikationen (Apps) im Internet, die man einfach herunterladen kann. Man kann aber auch selbst spezielle Messvorgänge programmieren. Dieser Artikel beschreibt einige Messmöglichkeiten und zeigt Programmierbeispiele.

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Die sich bietenden Möglichkeiten des Boards (Bild 1) kann man gut abschätzen, wenn man sich das Blockschaltbild in Bild 2 anschaut. Zen- traler Chip ist ein Xilinx-SoC (System-on-a-Chip) des Typs ZC7Z010. Er enthält eine Dual-Core-ARM9-CPU mit 800 MHz Takt, auf welcher bei RP (Red Pitaya) ein Linux-System läuft. Weiter ver- fügt der Chip über ein FPGA mit 28 K Logik-Zellen, einer Menge BRAM (Block RAM) und sogenannten DSP-Slices. Mit diesem FPGA kann man extrem schnelle Funktionen realisieren, wie sie z. B. bei der digitalen Signalverarbeitung anfallen. Um den SOC herum gruppiert sich neben 512 MB RAM allerhand Peripherie.

Für Messaufgaben gibt es zwei A/D- und D/A-Wandler mit 14-bit, die eine Samplerate von bis zu 125 MS/s erreichen. Mit diesen Wandlern kann man schon recht anspruchsvolle Aufgaben erledigen. Mit dem FPGA hat man auch die dazu notwendige Verarbeitungsgeschwindigkeit in petto. Das System bietet einen Ethernet-Anschluss, einen USB-Host-Port und einen USB-COM-Port, um auf einfache Weise mit einem PC über eine serielle Schnittstelle kommunizieren zu können. Hinzu kommt noch ein SD-Karten-Slot. Die SD-Karte wird von Linux als Festplattenersatz benutzt. Über Erweiterungssteckplätze sind noch General-Purpo- se-IOs, I²C, RS232 und weitere, relativ langsame A/D- und D/A-Wandler zugänglich.

Es ist also alles vorhanden, was man so braucht, wenn man anspruchsvolle Messungen und Hoch- leistungs-Signalverarbeitung auch bei höheren Frequenzen durchführen will. Genau dafür ist RP gedacht: Es ist eine universelle Messplattform mit einer Bandbreite bis zu 50 MHz.

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Bild 2: Das Blockschaltbild des Red-Pitaya-Boards.
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