采用Artix-7 XCA75T FPGA的高速多通道數字轉換器

近日，Spectrum Instrumentation公司推出了一款新的基于M2p 平臺以及59xx模塊的高速多通道數字轉換器，主芯片采用賽靈思公司的Artix-7 XCA75T FPGA。XCA75T FPGA是7系列Artix-7低端FPGA的一個中型產品，基于臺積電的28nm工藝，片上擁有75,520個邏輯單元，支持16路6.6GB/s的收發器，在軟件定義無線電、機器視覺照以及低端無線回傳方面有廣泛應用。根據公司的發布，M2p PCIe平臺板將成為公司所有未來產品的基礎，初始推出的13種M2p.59xx數字化板卡可以提供三種不同的采樣率，分別為20,40,80或125M采樣 / 秒， 帶有1,2,4或8個16位模擬輸入通道（每個通道具有獨立的模數轉換ADC），新的59xx模塊系列中都帶有一個或兩個Mezzanine夾層模塊。還有1Gbyte的板載SDRAM能夠存儲512M采樣（幾秒鐘的數字化信號實時存儲）。

該模塊化設計立即在該產品系列中創建20個新的數字化轉換器。另一個名為star-Hub的Mezzanine夾層板允許您同步多達十六個M2p.59xx數字轉換器板卡。 Spectrum Instrumentation首席技術官Oliver Rovini表示：“...新的單元將取代我們現有的12,14和16位模塊，為我們現有的客戶提供了一條簡單的具有很多技術優勢的升級路徑?！备嗟幕贛2p PCIe平臺的產品將于明年發布，除了高速模擬信號數字轉換器之外，還可能包括1-4個通道的AWG（任意波形發生器）和數字I / O板。 新的數字轉換器板卡系列的目標應用包括超聲波，激光雷達，雷達，汽車和大型物理實驗環境。

板載Artix-7 FPGA可以實現M2p板的PCIe Gen1 x4接口，夾層板接口以及多種智能采集模式包括分段采集的多重記錄，針對特定時間采集的門采樣以及結合了圖表記錄器的ABA模式和快速采集模式。 對于分段采集的多重記錄模式，采樣內存被分為幾個等尺寸的分段。每一次有時間戳的觸發事件會填充一個分段，分段之間的采樣停止。分段的數量只受內存的限制，如果使用FIFO模式則沒有限制。對于門采樣，數據只在門信號有效內寫入內存，門信號可以是另外通道或外部觸發輸入，采樣門分段數量只受采樣內存的限制，如果使用FIFO模式，則不受主內存限制。ABA模式集合了快速事件觸發采樣（B時基）和在觸發之間的慢采樣率采樣（A時基），觸發事件的位置有時間戳標志。Artix-7 FPGA還實現了多個觸發輸入，觸發輸出，狀態輸出和同步數字輸入以及數字化信號的時間戳。

使用全可編程器件，特別是Artix-7 FPGA，Spectrum Instrumentation公司開發了一個真正靈活的平臺，可以滿足目標市場的任何需求。該器件的可重新編程I / O可連接各種模數轉換ADC接口，并可輕松創建AWG夾層模塊所需的數模轉換DAC。M2p板的PCIe x4接口也是如此。該器件的可編程邏輯使公司能夠開發各種處理和控制IP，以適應廣泛的應用而不需要更改板上的電路元件。