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画像処理ソリューション

 ユーザ・オリジナルな計測・制御システム構築を促進するソリューション

特長
 
  • 高速なUSB-IFに対応したFPGAボード製品をベースのシステムとして、 ユーザ・オリジナルな計測システム開発を構築できます.
  • PCと連携し、長時間・連続したデータの収集、生成が可能です.(サンプルFPGA回路を無償提供)
  • 1台のホストPCから複数台のFPGAボードを制御可能です.
    2台のFPGAボードを、送信側と受信側に設定することで、データパスの検査、ケーブル導通検査などを効率よく行えます.
  • 収集したデータをFPGAで高速処理もでき、USBを利用した高速データ転送でPCと連携したデータ処理が可能です.
    (USB2.0の場合:平均40MB/s、USB3.0の場合:平均350MB/s)
    • 組込みシステムのトレースデータ収集
    • カメラリンクを利用した画像データ処理
    • ADコンバータを利用した検査システムのデータ収集、データ処理
    • DAコンバータによるモータ制御
    • 産業装置向けのPCインタフェース
    • 検査ラインのデータ収集・制御システム
 
システム概要
 

【ハードウエアとしての利点】
Smart-USB Plus/Smart-USB Sigma製品は、高速なUSBインタフェースと、何度も書き換え可能なSRAMベースのFPGA、使いやすい高速なSRAMやFlashROMを備えた汎用のシステム開発ボードです. 外部システムとの接続には、LVTTL/LVCMOS等のシングルエンド信号またはLVDS等の差動信号でインタフェースし、確実にデータを送受信することができます. 参考資料(USBの使いやすさ)

既製品のシステム開発ボード(FPGAボード)に不足する機能(たとえば アナログ回路や、特殊コネクタ、メモリ等)は、子基板化して追加する考え方です. 不足分を子基板化するので、比較的回路量は少なく、基板の層数も4〜6層程度なので低価格・短納期のシステム開発が可能になります. 参考資料(CX-Card4、SX-Card6の活用例)

アルテラFPGAと同期SRAMを搭載したボードなら、QuartusII開発ツールのQsysを利用した無償の「SSRAM-FIFOモジュール回路」を利用することができます. この回路ライブラリを利用すると、ADコンバータ等、ボード外部からのデータを簡単にPC内に収集し、ファイル化することができます. PCのデータファイルをボードに送出することもできます.
このようなサンプル回路を利用して、ユーザオリジナルのPC計測制御システムを短期間に構築できます.

【ソフトウエアとしての利点】
Smart-USB Plus/Smart-USB Sigma製品の利点は、ボードの制御がしやすいことにあります. 制御ソフトウエアはオープンソースであり、USBインタフェースに関わる制御は専用の関数(API)を用意して、ソフト開発を効率よくサポートしています.
また、1台のPCから複数台のボードを制御できるので、1台のFPGAボードではI/O数が不足する場合や、ケーブルアセンブリの検査等、柔軟なシステム構成ができます.

制御ソフトウエアが動作するOSは、Windows、Linux、Solarisに対応し、ほとんど全ての使用環境をサポートします. また、計測システムでよく利用されるNI社のLabViewやExcel VBAに対応しているので、システム開発の工数短縮、高効率化を促進できます.

製品に無償添付する制御アプリケーション"RefApp7.exe"を利用すると、連続した長時間のデータ収集ができます.
ホストPCのHDD空き容量に依存したデータ収集なので、大規模HDDを用意すればギガバイト単位のデータを連続して収集できます.
(注意)データ転送レートは、HDDへの書き込み時間に依存することがあります。RAID0、SSDなどの高速ストレージを利用することで、収集するデータ転送レートを向上させることができます。

【具体例】
当社のIDEバス・アナライザ「iBA-133U2」は、「CX-Cardシステム開発ボード」と、オプションボードの「DATA-Pro」を組合せ、計測制御ソフトウエアにより、バスプロトコルを解析するための計測システムを実現しています.

組込みシステムのデバッグツールとして、大規模なトレース・データをPCに取り込んで解析することもできます.

 

 

開発の流れ
開発の流れ
システム検討: システム全体の検討から、必要な機能を割り出します
ボードの選択: システム機能検討により、Smart-USB Plus製品ファミリから、コストや機能面を考慮して最適なボードを選択します
選択したボードですべての機能を実現できなければ、必要な機能を子基板化します

子基板設計を実施しながら、FPGAの回路設計、ボード制御ソフトウエアの設計(注)を行います.
子基板設計や、FPGA設計、制御ソフトウエア設計に余力がなければ、PSIデザインサービスを利用することもできます.

(注)システム開発ボードには、汎用的な制御ソフトウエアを添付しているので、必ず必要な作業ではありません.

計測したいターゲットと接続し、PCと連携した計測システムが実現できます.

 

◆ 計測システムに最適なSmart-USB Plus製品

ボード名称
特 長
ソリューション
1

128MbitFlashROM搭載、アルテラCyclone2-FPGA搭載

DATA-Pro(大容量512MBメモリと5V-IOトレラントを実現)と組み合わせて、大規模データに対応
2
IOピンをRSDS/LVDSに設定可能(最大44ch)
18MbitのSRAM搭載でデータバッファリングが可能
ザイリンクス Spartan3AN-FPGA搭載
DATA-Proと組み合わせて、大規模データに対応. 
高速ADコンバータを搭載した子基板を追加して、アナログデータ収集.
3
18MbitのSRAM搭載でデータバッファリングが可能
アルテラCyclone3-FPGA搭載
低電圧I/O〜5V-I/Oまで幅広くインタフェース
SRAM-FIFOサンプル回路を適用して、データ収集・生成が簡単にできます.
4
36MbitのSRAMを2個搭載、高速処理の可能な アルテラStratix2-FPGA搭載 FPGAでのデータフィルタリングや高速処理に最適.
SRAM-FIFOサンプル回路を適用して、データ収集・生成が簡単にできます.
5
36MbitのSRAMを2個搭載、高速処理の可能なザイリンクス Virtex5LX-FPGA搭載、LVDS/RSDS専用出力ポートを装備 FPGAでのデータフィルタリングや高速処理に最適
6
72MbitのSRAMを2個搭載、高速処理の可能な アルテラStratix3-FPGA搭載、LVDS入力、出力が可能 FPGAでのデータフィルタリングや高速処理に最適
LVDS-IFのADCを搭載した子基板製作により、高速・広帯域データの処理が可能
SRAM-FIFOサンプル回路を適用して、データ収集・生成が簡単にできます.
7 名刺サイズの基板で、高速信号(LVDS,RSDS)を扱うことができます.3系統のIO電圧を混在して運用できます. USB-IFとして機器への組込や小型の計測システム構築のベースボードとして活用.
8 名刺サイズの基板で、高速信号(LVDS,RSDS)を扱うことができます.2系統のIO電圧を混在して運用できます.
DDR2 1Gbitメモリを搭載して、データ収集等に利用できます.
計測システムやイメージセンサ類のデータ収集、評価・検証に活用できます.
 

 

 
具体例
 
 

特 長
システム上の利点
1

ロジック信号を収集

CX-USB2基板の2.54mmピッチ・コネクタを利用し、1.27ピッチのフラットケーブルを利用して、外部システムと接続. 1.2V〜5Vの信号に対応するので、既存5Vシステムとの接続が容易です.

ケーブル接続するだけなので、用意するハードウエアはシステム開発ボードだけ.
最も低コストでシステムを開発できます.

2

大容量データ収集に対応

 

 

CX-Car2またはSX-Card3にオプションボードのDATA-Proを追加し、最大512MBのメモリを確保できます.DATA-Proは3.3V〜5Vの信号を受信でき、市販の80ピンIDEケーブルを利用できます.

ケーブル接続するだけなので、用意するハードウエアはシステム開発ボードとSO-DIMMだけ.
低コストで大容量メモリが必要なシステムを開発できます.
3

特殊コネクタに対応した
ロジック信号の収集

 

CX-USB2基板の2.54mmピッチ・コネクタを、狭ピッチのコネクタに単純変換.CCDイメージセンサなどの画像データを連続収集することができます. コネクタ変換基板を製作するので、基板製作費用が必要ですが、比較的安価.
コネクタ変換基板を付け替えるだけで、様々なコネクタを持つシステムにも流用可能.
4

カメラリンク対応のシステム


子基板にカメラリンク機能を実装し、SX-USB2VX-USB2などの高機能システム開発ボードで画像処理を含めたデータ収集システムを開発. カメラリンクに対応した子基板を製作するので基板製作費用が必要.
USB2.0を利用して30MB/sのデータ転送が可能なので、PCIをUSBに変更することも可能.
5

ADコンバータを利用した
アナログ信号収集

子基板にADコンバータを搭載.SX-Card3なら、LVDS出力の高性能ADコンバータもインタフェース可能.大量のデータをビットエラー無く収集、PCと連携したデータ処理をすることができます. ADコンバータを搭載した子基板製作が必要になりますが、ユーザの要求に合致したシステムを構築することができます.

 

この他、ユーザニーズに沿ったシステム提案を実施しています. 常時、ご質問、ご相談をお待ちしています.
お問い合わせください.

 
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