Oscilloscope-MUXSCOPE

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Catégorie : Projets intel MAX10
Publication : vendredi 28 juillet 2023 18:02
Écrit par Super Utilisateur
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Le projet MUXSCOPE a pour but la réalisation d'un mini système d'acquisition de type "Oscilloscope".

Pourquoi un oscilloscope ?

L’oscilloscope est un appareil de mesure connu de tous, les étudiants et les professionnels. L’utilisation de ces équipements est essentielle durant les phases de développement ou lors des opérations de maintenance d'un système électronique.

L’étude de l’architecture de l’oscilloscope numérique s’avère être un support d’apprentissage idéal pour tous ceux qui souhaitent se former aux métiers de l’électronique et de l’informatique embarquée.

La figure ci-dessous représente l'architecture système retenue pour ce projet :

1. Introduction

Les logiciels embarqués s’appliquent dans différents domaines techniques (Automobile, Aéronautique, Multi-médias etc..) par conséquent les compétences de l’ingénieur ne peuvent être réduites à la seule pratique d’un langage de programmation.

L'objectif de ce projet :

SoC FPGA intel MAX10

  • Vous débutez dans le monde du FPGA, pas de panique ! Ce projet vous permettra de découvrir les bases de l’électronique numérique étape par étape.

Goto On-board programming

  • Langage C, VHDL- AHDL, C++

Développement 

  • Vous travaillerez peut-être pour la première fois sur un FPGA SOC. Mettez en pratique le Langage C, le VHDL et pour le développement de  l’application GUI , C++, PHP, Python.

2. Architecture modulaire proposée

L' architecture proposée a été conçue à partir de quelques modules électroniques disponibles dans le commerce ainsi qu'avec une carte d'interface conçue par AUPAZE Technologies.

  • Module ADC LTC1420
  • Carte d'interface BreadBoard 
  • Module BeMicroMax10
  • Module UM232H FTDI 

2.1 ADC LTC1420 

Le FPGA MAX 10 dispose d’un ADC@1Ms intégré, cependant nous avons décidé d’utiliser un ADC externe possédant un taux d’échantillonnage  plus élevé à 10MS/s..

La technologie FPGA est souvent utilisée pour interfacer des capteurs à haut débit en raison des contraintes temps réel et du flux des données échangées .

L'ADC LTC1420  a une interface parallèle.  Vous serez amené à utiliser des composants de type bascule D, des registres à décalage, des multiplexeurs pour réaliser votre chaîne d’acquisition des données ainsi que pour concevoir vos machines à états.

 

  2.2. Carte BeMicroMax10

 

 2.3 Le module FTDI UM232H

Ce module est utilisé pour établir un moyen de communication à haut débit (40Mbytes/s) avec le module BeMicroMax10.

 

  3. Architecture logicielle

La figure ci-dessous représente la décomposition logicielle retenue pour  le développement des différents firmwares.

 

   4. Soc FPGA 

Les ressources du module BeMicroMax10 seront configurées et utilisées pour réaliser la chaîne d'acquisition du signal analogique.

  • Interfaçage du module ADC
  • Acquisition du signal numérisé par l'ADC au débit de 10Ms/s
  • Interface du module USB FTDI
  • Gestion du module d'acquisition et transfert des données au PC.

   

  5.  GUI Application graphique

Le développement d'une application graphique permet de représenter le signal numérisé.

Il est possible de rajouter des fonctions pour contrôler le fonctionnement du module FPGA.

Exemple : Numérisation d'un signal sin(x)/ x