在工業(yè)控制、科學實驗等分布式系統(tǒng)中,時鐘同步與精準事件處理都是非常有必要的,這款專為 WR 網(wǎng)絡(luò)打造,憑借亞納秒級時鐘同步精度、FPGA 架構(gòu)和多接口適配設(shè)計,實現(xiàn)精準的事件觸發(fā)與信號時間戳記錄。
01前言
WREN 作為 WR 網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點,接入 WR 交換機構(gòu)建的同步網(wǎng)絡(luò)后,能充分發(fā)揮 WR 協(xié)議的同步優(yōu)勢,在分布式系統(tǒng)中精準產(chǎn)生或接收觸發(fā)信號。硬件基于 Xilinx/AMD Zynq UltraScale+ SoC 打造,標配 FPGA 可編程架構(gòu)。


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https://p.eda.cn/d-1338458441282224128
02功能 & 亮點
亞納秒級時鐘同步:適配 White Rabbit 協(xié)議,接入 WR 同步網(wǎng)絡(luò)后實現(xiàn)亞納秒級時鐘同步
雙向高精度事件處理:支持在預(yù)定義精確時間點生成TTL 物理觸發(fā)脈沖,也可對外部輸入的觸發(fā)信號進行高精度時間戳記錄,收、發(fā)雙向兼顧
WR 同步硬件模塊:集成 1G WR 專用電路,搭配 SFP 收發(fā)器實現(xiàn)時鐘同步與數(shù)據(jù)恢復(fù);板載 U.FL 連接器,可輸出 WR 主時鐘、PPS 秒脈沖、ABSCAL 絕對校準時鐘
專業(yè)級調(diào)試與啟動:支持 JTAG、QSPI 雙啟動方式,適配開發(fā)調(diào)試與現(xiàn)場穩(wěn)定運行場景;配備 PS-UART micro-USB 調(diào)試口、JTAG 連接器,方便固件燒錄、硬件調(diào)試與故障排查
03硬件設(shè)計方案
| 核心架構(gòu) | Xilinx/AMD Zynq UltraScale+ SoC, FPGA 可編程架構(gòu) |
| FPGA 芯片 | Xilinx Zynq UltraScale+ XCZU4CG-1SFVC784E |
| 內(nèi)存配置 | 2×1GB DDR4 內(nèi)存 |
| 閃存配置 | 128MB QSPI32 閃存 |
| 核心接口 | PCIe Gen2 x 4 |
| 供電方式 | P12V_PCIe |
| 同步協(xié)議 | White Rabbit(WR)協(xié)議,亞納秒級時鐘同步 |
| WR 核心模塊 | 1G WR 時鐘同步 / 數(shù)據(jù)恢復(fù)電路;1 路 WR-SFP 接口;U.FL 連接器;EEPROM 存儲唯一MAC地址 |
| 時鐘配置 | PS 時鐘 50MHz;2 路 RF 束團時鐘(SansDAC 方案,F(xiàn)PGA 內(nèi)部回環(huán)至 HP 高性能引腳) |
| 配線架輸出 | 32 路 TTL 3V 輸出(支持 50Ω 負載,僅限輸出);Samtec 微型同軸連接器與配線架 PCB 連接 |
| 狀態(tài)指示 | 板載 PS_DONE/PS_ERR/PS_ERR_STATUS 指示燈; IO/SFP/ 板卡 / 配線架均配備 RGB LED 指示燈 |
| 啟動方式 | JTAG 啟動、QSPI 啟動 |
| 調(diào)試接口 | PS-UART 調(diào)試口(micro-USB)、JTAG 連接器 |
| 項目 | 詳情 |
|---|
04原理圖&PCB




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05開源資料
想了解更多開源項目的小伙伴去華秋開源硬件社區(qū)查看!歡迎大家來復(fù)刻,有商業(yè)訴求的,請聯(lián)系項目的作者。
開源地址:
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06結(jié)語
亞納秒級時鐘同步與 Xilinx Zynq UltraScale+ FPGA 的可編程性完美結(jié)合,既實現(xiàn)了精準的事件觸發(fā)、外部信號時間戳記錄,又通過多接口版本、還有豐富的 IO 與同步拓展設(shè)計,看到這里是不是已經(jīng)按捺不住動手的沖動啦?別猶豫!平臺復(fù)刻完全不用費心找小眾零件,核心器件都能輕松買到。
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原文標題:亞納秒級同步!還能分布式高精度事件處理
文章出處:【微信號:HarmonyOS_Community,微信公眾號:電子發(fā)燒友開源社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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