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Rechnergestützte Messtechnik

Neues vom "Mess-Bus" USB

22. Mai 2014, 7:52 Uhr | Wolfgang Hascher

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Revolutionäres neues Konzept in der Messtechnik

Ein noch weitergehendes Maß an Flexibilität durch FPGAs wird derzeit repräsentiert durch das erste „Open Instrument“ in der Messtechnik, das Red-Pitaya-Board (Bild 2). Dabei handelt es sich um ein Messinstrument auf einer Platine (www.redpitaya.com), das auf einer offenen Systemplattform für Instrumentierung und Steuerung basiert und zum Preis von unter 500 Dollar mehrere teure Laborgeräte ersetzen kann.

Red Pitaya basiert auf einem GNU/Linux-Betriebssystem und kann auf verschiedenen Ebenen mit einer Vielzahl von Softwareschnittstellen programmiert werden, hierzu gehören HDL, C/C++, Skriptsprachen und HTML-basierte Web-Schnittstellen. Die Kopplung mit einem Steuer-/Auswerte-Rechner erfolgt via USB.

Das Red-Pitaya-Ökosystem besteht aus dem besagten rekonfigurierbaren Instrument im Kreditkartenformat, bei dem die Signalverarbeitung über einen Xilinx Zynq System-on-Chip (SoC) erfolgt, der die Software-Programmierbarkeit eines Dual ARM Cortex-A9 MPCore mit der Hardware-Programmierbarkeit eines FPGA kombiniert. Das Instrument bietet zwei analoge HF-Ein- und -Ausgänge, vier analoge Ein- und Ausgänge mit geringerer Bandbreite sowie 16 allgemeine Eingangs-/Ausgangs-Ports. Die A/D-Wandler in den beiden HF-Eingängen arbeiten mit 125 MS/s Abtastrate und 14 bit Amplitudenauflösung, ebenso die D/A-Wandler in den beiden HF-Analogausgängen. Das Board unterstützt Ethernet und verfügt über einen Micro SD-Slot. Im so genannten "Bazaar Cloud Marketplace" ist eine Reihe von vorkonfigurierten Open-Source-Anwendungen für die Test- und Messtechnik - wie ein Oszilloskop, ein Spektrumanalysator und ein Arbiträr-Signalgenerator - enthalten. Und im "Backyard" dieses Ökosystems finden sich schließlich eine Anwendungssammlung für korrespondierende Open-Source-Codes, Anwendungsanleitungen und Tools für die weitere Entwicklung. Dies ermöglicht der Entwickler-Gemeinschaft ("Community") die gemeinsame Nutzung und Zusammenarbeit an neuen Anwendungen.

Zielgruppen für das neue Konzept "Red Pitaya" und für dessen Anwendungen sind Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik-Ingenieure aller Fachrichtungen, HF-Entwickler, Wireless-Spezialisten und sogar Amateurfunker. Anwendungen ergeben sich als Regelungs-Computer, als Oszilloskop, als Spektrumanalysator, als Arbiträr-Generator und auch als SDR-Transceiver (Software Defined Radio). Vertrieb über RS Components (www.rs-components.com).