Взломанная измерительная плата работает под управлением ОС Linux на платформе ARM + FPGA

[Обновлено 25 июля] - Red Pitaya запустила кампанию на Kickstarter по созданию одноплатного компьютера для измерения и управления с открытым исходным кодом на базе Linux.
Red Pitaya стоимостью $ 359, который может заменить испытательное оборудование стоимостью в тысячи долларов, первоначально будет поставляться с приложениями для осциллографа, анализатора спектра, генератора сигналов, анализатора частотной характеристики и функций ПИД-регулятора.

«Красная питайя» стартовала на Kickstarter 22 июля и уже получила финансирование в размере почти 37 000 долларов на пути к цели 20 сентября в 50 000 долларов.
Вместе с партнером по оборудованию Instrumentation Technologies, Red Pitaya надеется отгружать платы сторонникам в декабре.
Ранняя цена в 299 долларов уже ушла, но сторонние игроки могут приобрести доски за 359 - 399 долларов, в зависимости от опций (см. Ниже).


Red Pitaya показывает одно из своих веб-приложений

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

SBC размером с ладонь с открытым исходным кодом в первую очередь предназначен для студентов, преподавателей и сообщества «мастеров-изготовителей», но также может использоваться исследовательскими институтами, промышленностью и встроенными стартапами, нуждающимися в недорогой платформе для создания прототипов для измерительных устройств.
Кроме того, поддержка платы для программно-определяемых радиопередач (SDR) делает ее хорошим выбором для любительского радио-сообщества HAM, говорит Red Pitaya.


(нажмите, чтобы увеличить)

Red Pitaya работает на все более популярной системе на кристалле Zynq -7020 от специалистов по FPGA Xylinx.
Zynq сочетает в себе два ядра 667 МГц ARM Cortex-A9 с функциональностью полевой программируемой вентильной матрицы (FPGA) для программируемой логической обработки.

Кроме того, SBC оснащен 128 МБ ОЗУ и слотом microSD, который содержит систему на основе Linux и образ FPGA, доступные на карте объемом 2 ГБ.
Предусмотрен порт Fast Ethernet, а также порты micro-USB для питания и консоли соответственно.
Также имеется порт USB OTG для подключения устройств, включая флэш-накопитель, WiFi-адаптер или камеру.

Пока все нормально, но тогда плата расходится с обычной хакерской платой SBC с парой аналоговых входов и выходов для подключения дополнительных диагностических датчиков.
Четыре высокоскоростных двухканальных порта придают устройству уникальный внешний вид, который вдохновил художника на то, чтобы дать доске представление Энди Уорхола (см. Изображение ниже).


Красная Питайя, как Энди Уорхол мог это сделать

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

SBC дополнительно имеет разъем последовательного подключения, разъем расширения аналогового сигнала с низкоскоростными АЦП и ЦАП, а также разъем расширения цифрового сигнала с 16 FPGA GPIO.
Red Pitaya планирует предложить модули расширения для этих разъемов, обладающие определенными функциями обработки аналогового сигнала на передней или внутренней стороне.
Другие модули будут выполнять такие функции, как расширение диапазона частот приемника и передатчика.


Красная Питайя прототип

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Спецификации, перечисленные для прототипа Red Pitaya, включают:

  • Процессор - Xilinx Zynq (2 ядра ARM Cortex-A9, обычно 667 МГц, плюс FPGA)
  • Память - 128 МБ ОЗУ DDR2;
    слот microSD с дополнительной системной картой 2 ГБ
  • Сеть - 10/100 Ethernet
  • Другой ввод / вывод:
    • USB OTG (WiFi и т. Д.)
    • Micro-USB (консоль)
    • Micro-USB (питание)
    • 2 аналоговых входа (2 канала, 125 мс / с, 14 бит)
    • 2 аналоговых выхода (2 канала, 125 мс / с, 14 бит)
    • Разъем расширения аналогового сигнала с АЦП и ЦАП (4 канала, 100 кС / с, 12 бит)
    • Разъем расширения цифрового сигнала с 16x FPGA GPIO
    • Соединитель гирляндной цепи
  • Операционная система - Linux

По словам представителей компании, с помощью операционной системы на базе Linux и набора бесплатных инструментов разработки с открытым исходным кодом, которые еще предстоит детально описать, плату Red Pitaya можно настроить на нескольких уровнях.
К ним относятся HDL (язык описания оборудования), C / C ++, языки сценариев, Matlab и веб-интерфейсы на основе HTML.
Набор инструментов позволяет разрабатывать веб-приложения, которые работают на встроенном веб-сервере устройства (в настоящее время lighttpd , но он может измениться в будущем) и могут быть доступны с помощью любого браузера на ПК, ноутбуке, смартфоне или планшете.


Красная Питая Экосистема

Доска будет поставляться с пятью приложениями, но больше будет доступно на сайте магазина приложений Bazaar:

  • Осциллограф - 2 канала при 125 мс / с, 14-битный цифровой с внешним или сигнальным запуском
  • Спектральный анализатор - 2 канала с сигналом 60 МГц с возможностью диаграммы водопада
  • Генератор сигналов произвольной формы - 2 канала при 125 МГц 14-битная генерация сигналов произвольной формы с внешним запуском
  • Анализатор частотной характеристики - 2 канала с полосой пропускания 60 МГц
  • 2 × 2 MIMO PID Controller - программируемый пропорционально-интегрально-производный (PID) контроллер для промышленного управления

В проекте описываются приложения Bazaar как «бесплатная торговая площадка, где приложения с открытым исходным кодом доступны в один клик для немедленного ознакомления и использования». В нем говорится, что в экосистему Red Pitaya также войдет «организованный репозиторий, содержащий соответствующий открытый исходный код и инструменты, необходимые для разработки приложений ».

Видео Kickstarter команды Red Pitaya появляется ниже.

Доска Red Pitaya доступна до 20 сентября на Kickstarter, а отгрузки ожидаются в декабре.
Плата стоит 359 долларов или 379 долларов с блоком питания и картой памяти microSD объемом 2 ГБ, содержащей систему Linux и пять приложений Pitaya.
Набор «Диагностика» стоимостью 399 долларов также добавляет два тестовых зонда и два адаптера BNC-to-SMA.

Более подробная информация доступна на странице Red Pitaya Kickstarter .
Дополнительную информацию о поставщике и производителе см. На веб-сайтах Red Pitaya и Instrument Technologies соответственно.