Red Pitaya
Red Pitaya STEMLab ist ein netzgebundenes FPGA-basiertes Test- und Messboard, das viele Messgeräte in Elektroniklaboren ersetzen kann, indem es als Oszilloskop, Spektrumanalysator, LCR-Meter, Netzwerkanalysator oder andere Test- und Messanwendung arbeiten kann. Das kreditkartengroße Gerät arbeitet mit Open-Source-Software[1] (laut Hersteller Open SW source DAQ platform[2]) und das Betriebssystem basiert auf Linux.[3][4]
Beschreibung
Bei dem Gerät handelt es sich um einen Einplatinencomputer zur Durchführung von verschiedenen Messaufgaben, die sonst nur mit aufwendigen und teuren Produkten in einem elektrotechnischen Labor durchgeführt werden können. Das Grundgerüst des Gerätes besteht aus HF-Eingängen und HF-Ausgängen mit einer Symbolrate von jeweils 2 × 125 MS/s bei 50 MHz analoger Bandbreite und 14 Bit AD und DA-Wandlern. Der verwendete SoC enthält einen Dual-Core-Prozessor ARM Cortex-A, dem 512 MB DDR3-Speicher zur Verfügung stehen. Die Standardsoftware von STEMLab umfasst ein Oszilloskop, einen Spektrumanalysator, einen Signalgenerator, ein LCR-Messgerät und einen 50-MHz-2×2-MIMO-PID-Controller. Das Gerät kann umprogrammiert werden, um weitere Aufgaben zu übernehmen, alle IO-Ports sind an ein gemeinsames FPGA (Field-Programmable Gate Array) (Xilinx Zynq 7010) angeschlossen. Zusätzliche ADCs (250 kS/s) und digitale IO-Ports sind vorhanden. Als Speicher wird eine MicroSD-Karte bis 32 GB verwendet.
Das STEMlab wird mit einer Reihe vorprogrammierter Bitfiles für den FPGA ausgeliefert, deren Funktionalität mit selbstgeschriebenen C-Programmen variiert werden kann. Die Implementierung neuartiger Echtzeit-Funktionalitäten erfordert eine eigenständige Entwicklung von FPGA-Code in einer Hardwarebeschreibungssprache wie Verilog oder VHDL. Hierzu werden eine entsprechende Programmierumgebung und fortgeschrittene Programmierkenntnisse benötigt.
Geräteausstattung
Das Gerät hat drei USB-2.0-Ausgänge, einen WLAN-Adapter und einen Ethernet-Anschluss. Das verwendete Betriebssystem ist Linux. Aufgrund der großen Bandbreite des ADC und DAC kann das STEMLab als softwaredefinierter Funktransceiver (SDR) sowie in anderen Hochfrequenzanwendungen eingesetzt werden. HAMLAB, ein auf der Plattform des STEMLab-Boards aufbauender vollausgestatteter SDR-HF-Transceiver mit einer Ausgangsleistung von 10 W bzw. 100 W, ist schon auf dem Amateurfunkmarkt erschienen. Obwohl die Software (einschließlich HDL-Quellcode) für dieses Projekt frei verfügbar gemacht wird, ist das Gerät kein vollständiges Open-Source-Hardwareprojekt, da die elektrischen Schaltpläne des Geräts nicht offen verfügbar gemacht werden.
Literatur
- Ibrahim, Dogan (2016). Explore, experiment, program Red Pitaya for test & measurement. London, UK: Elektor International Media BV. ISBN 978-1-907920-53-0
- Mike Richards (Juli 2016). Pi Updates and Red Pitaya. Radio User. Bournemouth, UK: PW Publishing Ltd. 11 (7): 17. ISSN 1748-8117
- Mike Richards (August 2016). Red Pitaya as a VNA (vector network analyser). Radio User. Bournemouth, UK: PW Publishing Ltd. 11 (8): 18–21. ISSN 1748-8117
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Red Pitaya. Abgerufen am 19. November 2017.
- ↑ openDAQ. Abgerufen am 19. November 2017 (englisch).
- ↑ Red Pitaya: erste Gehversuche. In: indiBit. 8. Mai 2016 (indibit.de [abgerufen am 19. November 2017]).
- ↑ Red Pitaya – frei programmierbares Messgerät. In: reichelt.de Magazin. 8. März 2016 (reichelt.de [abgerufen am 19. November 2017]).
