FPGA và các giải pháp ứng dụng trong Công Nghệ Quân Sự!

[hithere123]

Chào bạn Rommel.de,

Có lẽ bạn chưa hiểu ý mình, không phải mình muốn nói tới sản phẩm mang tính công nghiệp hay thương mại gì đâu mà mình muốn nói tới định làm một sản phẩm nào đó thì đều cần phải có kinh nghiệm tích lũy chứ không đơn giản chỉ cần có tài liệu là làm được ngay. Ngoài ra lĩnh vực Radar đâu phải là cái quạt, nồi cơm điện hay một cái điện thoại di động đâu. Như bạn MTAPIC đã đề cập, lĩnh vực vật liệu đóng vai trò không hề nhỏ. Vì vậy mà mình phải làm từng bước, với Radar thế hệ cũ có thể mình tập trung cải tiến phần xử lý tín hiệu thu về trước, thay thế các mạch dùng linh kiện rời rạc bằng mạch số chẳng hạn, cho phép khả năng kết nối với các hệ thống mới. Như thế theo mình là phù hợp.

Thêm nữa, bạn đừng nghĩ rằng mấy cái bóng điện tử là đồ vứt đi, với mạch RF công suất nhỏ thì đúng là người ta dùng vật liệu bán dẫn mới như bạn nói. Nhưng đặc thù anh radar này thì magnetron vẫn đang phát triển đấy, nó có lợi thế trong phát xung. Tuy nhiên bạn MTAPIC nói tới GW thì mình sợ quá, tầm xxMW mình nghĩ hợp lý hơn.

Về vấn đề học thuyết chiến tranh thì bạn cứ yên tâm lớn với các bác nhà mình đi, nói về vũ khí thì mình hơi đuối tí, chứ về tác chiến thì chả có nước nào mà cứ 100 năm là có một cuộc chiến giữ đất của cha ông như mình đâu. Tức là mình chẳng thèm chơi tất tay với chúng nó làm gì cả bạn ạ. Cụ Giáp nói rồi cứ chơi cù nhầy kiểu của mình thôi.

Thôi các bạn quay lại với bài toán tạo dạng xung đi, giải pháp cụ thể mình đã đưa lên trang trước rồi, các bạn góp ý xem nó có thực tế không. Mình rất muốn biết phần tiếp theo về điều chế, truyền xung + kích magnetron nó như thế nào

Thân mến

[Rommel.de]

Trừ các tên lửa bắn theo tọa độ, mình chưa thấy loại tên lửa đất đối không nào chỉ có rada thụ động mà ko có rada chủ động!và mình cũng không hề đánh đồng phần khuyếch đại công suất với phần RF như bạn nói, mà mình bảo, phần khó nghiên cứu và khó thực hiện nhất của một hệ thống tên lửa (mà TLPK nói riêng) là công suất xung phát đi, công suất càng cao, yêu cầu thiết bị phát càng khó thực hiện, mà cự ly phát hiện của đài càng xa!ví dụng như đài điều khiển TL C125 như hình CT1

Tớ nhầm lẫn không phải là radar thụ động mà là bán chủ động chỉ cần dùng bộ thu tín hiệu mà không cần phát vì phát đã có tên lửa chính rồi.

Nói thật tớ chẳng có tí kiến thức gì về khuyếch đại công suất lớn kiểu như radar hay đài tên lửa vậy cả. Về bóng chân không thì tớ chỉ có biết nó là cái bóng thủy tinh được hút chân không ngoài ra chẳng biết gì hơn. Về mặt này thì tớ phải học hỏi từ các bạn (chúng ta học hỏi lẫn nhau mà )

Đúng là nếu bàn về RF tiếp thì sẽ loãng pic này của bạn mất nên chúng ta nên sang một pic khác trao đổi. Bất kể dù đúng hay sai thì chúng ta cũng học được nhiều từ nhau mà.

À nhân tiện cái này thì tớ biết. Bây giờ trong dân sự phần RF đã phát trên 60 GHz rồi. Cái này là chuẩn mới cho phép kết nối băng thông rộng đối với các thiết bị trong gia đình ví dụ như TV và DVD... Các thiết bị đo lường thu phát trong khoảng tần số này cũng tương đối phổ biến. Tớ nghĩ rằng phần RF làm việc khó hơn các phần khác vì nhiều điểm ta khó kiểm tra, khó hiệu chỉnh. Với các máy đo và thu phát mới thì công việc này không còn khó như trước nữa. Các thiết bị làm việc ở tần số 60 GHz. cũng chỉ là loại sillicon thông thường chứ chưa phải dùng các vật liệu đặc biệt đâu (để giảm giá thành cho các thiết bị). Nên các bạn thấy phần RF hiện nay cũng đã tiến xa như thế nào.

[MTAPIC]

Trừ các tên lửa bắn theo tọa độ, mình chưa thấy loại tên lửa đất đối không nào chỉ có rada thụ động mà ko có rada chủ động!và mình cũng không hề đánh đồng phần khuyếch đại công suất với phần RF như bạn nói, mà mình bảo, phần khó nghiên cứu và khó thực hiện nhất của một hệ thống tên lửa (mà TLPK nói riêng) là công suất xung phát đi, công suất càng cao, yêu cầu thiết bị phát càng khó thực hiện, mà cự ly phát hiện của đài càng xa!ví dụng như đài điều khiển TL C125 như hình CT1

Trong đó
Pxg - Công suất của xung dò;
G - Hệ số khuếch đại của an ten phát;
SA - Diện tích hiệu dụng của an ten thu;
MT - Bề mặt phản xạ hiệu dụng của mục tiêu;
PTT - Độ nhậy thực tế của máy thu.

Pxg phụ thuộc:
- Công suất của máy phát (công suất đèn phát và tầng điều chế).
- Độ rộng của xung phát.
G va SA phụ thuộc vào kiểu dạng và cấu tạo của Anten
PTT thì phụ thuộc vào máy thu
và ngoài ra
tần số làm việc của máy phát càng cao thì độ rộng cánh sóng an ten càng nhỏ đồng nghĩa với việc tăng chính xác khi bám mục tiêu, tăng khả năng tiêu diệt mục tiêu!
và để đưa ra được một hệ RF như bạn rommel.de nói, có linh kiện bán dẫn nào khuyếch đại xung đầu ra cỡ MW và làm việc với tần số cỡ trên dưới 10GHz ko? Chưa nói đến thiết kế Anten ở nước mình vẫn là vấn đề nan giải để bảo đảm được mặt phản xạ tốt, G tốt và S tốt!
và một vấn đề nữa, mình nên quay về bài toán đơn giản của mình, không nên quá đi sa đà vào các vấn đề khác, mình sẽ lập một 2Pic mới để anh em bàn luận các vấn đề khác!
mà làm thế nào để đưa được công thức lên diễn đàn nhỉ? anh em chỉ cho cái, nhiều công thức mà không biết cách đưa lên!
bởi vì làm việc với tên lửa, đồng nghĩa với làm việc cùng với toán học, nên nhiều công thức lắm, mình chưa biết cách đưa công thức lên những vấn đề sau có nhiều công thức chưa biết đưa lên bằng cách nào, cứ chụp ảnh lại rồi đưa ảnh lên phức tạp quá!

[Rommel.de]

Bạn đang làm cho hãng thiết kế IC ở nước ngoài thì chắc chắn bạn sẽ thấy tính tích lũy hay kế thừa trong các sản phẩm của công ty bạn nó đóng vai trò quan trọng như thế nào đúng không?

Cái này thì tớ hoàn toàn đồng ý với bạn. Trong ngành công nghiệp có rất ít sự mạo hiểm. Những thiết kế mới rất dễ gây sai sót, và có thể làm thiệt hại rất nhiều cho công ty. Thậm chí sai sót do thiết kế hoặc chậm đưa ra thị trường cũng có thể làm đối thủ cạnh tranh qua mặt.

Tuy nhiên tớ không nghĩ việc cải tiến đài tên lửa ở VN lại mang tính chất công nghiệp hay thương mại mà nó có tính chất nghiên cứu phát triển nhiều hơn. Nếu có thể được thì nên nghiên cứu phát triển luôn phần RF cũng tốt chứ

Ở đây mình không có ý nói chúng ta hoàn toàn không có năng lực để làm mà mình chỉ muốn nói chúng ta nên làm cái gì và không nên làm cái gì. Như mình đã nói trước đây, mình rất úng hộ làm khí tài phục vụ huấn luyện, còn khí tài “xịn” thì hiện tại cứ đi mua và làm sao để sử dụng nó một cách “xịn” nhất cái đã.

Ngoài ra tớ nghĩ rằng việc mua mới dù là cần thiết nhưng tự chế tạo theo yêu cầu cũng có một ý nghĩa nào đó. Mỗi nước thường có một học thuyết quân sự khác nhau nên yêu cầu của thiết bị quân sự cũng khác nhau. Ví dụ như Tung của thì có học thuyết biển người (human wave), VN thì có học thuyết du kích, phát xít Đức thì có học thuyết chiến tranh chớp nhoáng (Blitzkrig)... Thêm vào đó mặt hàng quân sự thường sản xuất với số lượng nhỏ nên dù có đặt hàng nhưng nếu số lượng không nhiều thì thường không sản xuất hoặc giá rất đắt. Nên nếu được thì ta cũng nên tự làm một số nào đó. Tớ lấy ví dụ hình như VN có mua của Nga một hệ thống tên lửa phòng thủ bờ biển tương đối hiện đại. Nhưng mà loại này cũng đắt. Nếu như Tung của kéo hàng không mẫu hạm vào đánh VN thì tớ nghĩ vài quả tên lửa loại này không chắc đã vượt qua được hệ thống bảo vệ, còn nếu như phóng nhiều thì không có. VN có thể làm một số tên lửa đơn giản phóng cùng với tên lửa xịn, dùng tên lửa xịn để dẫn đường. Nếu như vậy thì hệ thống phòng thủ có thể không thể cùng một lúc đỡ được hàng chục tên lửa tần công. Chỉ riêng việc chuyển dẫn đường bằng radar chủ động sang dùng radar thụ động cũng đã giảm tải cho tên lửa và đơn giản việc thiết kế rất nhiều rồi.

[Rommel.de]

Hy vọng bạn Rommel.de tìm được một con bán dẫn có thể khuếch đại công suất xung lên tới GW (hàng ngàn MW) để làm việc được với phần cao tần máy phát trên khí tài tên lửa!

Bạn đừng nên đánh đồng phần khuyếch đại công suất của bộ phát với toàn bộ phần RF như vậy chứ. Phần khuyếch đại công suất trong RF nếu nói về các chỉ tiêu thì phần này thiết kế tương đối dễ chủ yếu người ta tập trung để làm sao tăng được hệ số công suất nhằm làm giảm công suất tiêu thụ điện mà thôi. Độ tuyến tính của bộ khuếch đại công suất thường kém nhưng người ta có thể sử dụng bộ làm méo trước (bộ này làm méo bằng tín hiệu số) để chỉnh lại tín hiệu hoặc dùng các bộ lọc để loại bỏ hài bậc cao.

Thế còn bao nhiêu phần khác sao bạn không nhắc tới. Trong bộ phát còn có DAC, analog filter, local oscillator, mixer, pre-amplifier. Bên thu cũng có LNA, local oscillator, mixer, filter, ADC... Nó ảnh hưởng đến bao nhiêu chỉ tiêu khác có nên làm mới không? Tớ chỉ tạm nói một điểm nhỏ thôi LNA nếu như có noise figure thấp thì có thể thu được tín hiệu dù rất yếu. Cái này có thể giúp radar có thể nhận ra những thiết bị bay nhỏ, độ bộc lộ thấp, hoặc ở những khoảng cách xa. Chỉ riêng phần này thôi bạn thấy có đáng làm mới hay không?

[MTAPIC]

Hy vọng bạn Rommel.de tìm được một con bán dẫn có thể khuếch đại công suất xung lên tới GW (hàng ngàn MW) để làm việc được với phần cao tần máy phát trên khí tài tên lửa!

[hithere123]

Chào bạn Rommel.de,

Mình rất sẵn lòng trao đổi thêm với bạn, tuy nhiên những trao đổi như thế này không đúng với trọng tâm chủ đề ở đây. Do vậy, nếu chủ topic thấy không hợp lý thì có thể để nghị Mod chuyển vào luồng “Hướng phát triển cho ngành ASIC thiết kế ASIC ở VN“, mình nghĩ sẽ phù hợp hơn.

Quay trở lại với ý kiến của bạn, mình nghĩ thế này:

Việc đánh giá đồ cổ là đồ vứt đi nên cho vào thùng rác như bạn nói, theo mình thế là hơi vội vàng vì chúng ta chỉ cho vào thùng rác những cái mà nó không còn giá trị sử dụng.

Trong việc thiết kế lại, bạn cho rằng thiết kế hệ thống RF bằng các IC có sẵn hiện không khó, mình thì cho rằng cần nhìn ở những góc độ khác nhau để đánh giá thì sẽ công bằng hơn. Bạn đang làm cho hãng thiết kế IC ở nước ngoài thì chắc chắn bạn sẽ thấy tính tích lũy hay kế thừa trong các sản phẩm của công ty bạn nó đóng vai trò quan trọng như thế nào đúng không? Bạn cũng có đề cập tới khía cạnh lĩnh vực điện tử đã có tốc độ phát triển rất nhanh. Do đó nếu mình đứng trên nền tảng kinh nghiệm phát triển 30 năm chẳng hạn cộng với đang đóng vài trò trong sự phát triển với tốc độ chóng mặt như vậy thì việc thiết kế một module RF hiện nay không có gì khó khăn cả. Nhưng nếu mình đứng ở vị trí khác, mặc dù có lợi thế về tài liệu sách vở đi chăng nữa nhưng nếu không hề có kinh nghiệm tích lũy thì thiết kế “bắt chước” hoàn chỉnh một module RF cũng đã khó rồi chưa nói tới là làm cái mới.

Tuy mình có gửi nhiều người giỏi đi đào tạo bài bản ở nước ngoài nhưng theo mình, thì kinh nghiệm thực tế là cái mình đang thiếu, không mấy người làm ở các hãng lớn một thời gian lại muốn về VN đóng góp cả ; hoặc chỉ muốn học lên tiến sỹ làm thày chứ không muốn làm thợ. Cái này mình thua Trung Quốc vì theo mình biết ở Trung Quốc có rất nhiều người làm ở các hãng lớn của Mỹ khoảng ~10 năm sau đó về nước mở công ty rất thành công. Ngày xưa ngành quân khí trong chiến tranh đạt được những thành tựu to cũng là nhờ công lớn của những bác thích làm thợ như bác Nghĩa đấy chứ .

Ở đây mình không có ý nói chúng ta hoàn toàn không có năng lực để làm mà mình chỉ muốn nói chúng ta nên làm cái gì và không nên làm cái gì. Như mình đã nói trước đây, mình rất úng hộ làm khí tài phục vụ huấn luyện, còn khí tài “xịn” thì hiện tại cứ đi mua và làm sao để sử dụng nó một cách “xịn” nhất cái đã.

Một vài dòng trao đổi thêm với bạn,
Thân mến

[yakhontvn]

Cái này thì cũng hay đó anh ạ! Ai cũng thế thôi,mong ước tột cùng là được tìm ra những cái hay, cái mới,cái ứng dụng! Trong suy nghĩ của các kĩ su quân sư (chác bên dân sự cũng thế) là làm sao có thể thay mới cải tiến những trang thiết bị cũ,lạc hậu. Nhưng thực sự có những cái nó không thể làm được,ít nhất là cho đến lúc này. Chắc mọi người đã biết đến đèn Klistron và Manhetron.Nó là một thành phần tối quan trọng và không thể thiếu được. Hai loại đèn này mục đích chình là tạo dao động cao tần mang năng lượng lớn để bức xạ vào không gian,điều chỉnh dao động ngoại sai để cố định tần số trung tần.Bây giờ câu hỏi đặt ra là thiết bị nào có thể thay thế hai đèn này? Kalistron thì ok rồi.Đã được thay thử nghiệm và đang trong giai đoạn hoạt động.Còn manhetron? Xin ý kiến của mọi người!
Thanks!

[Rommel.de]

Quay lại dự án của bạn MTAPIC, mình không nghĩ là các bạn đấy làm lại toàn bộ. Cái mình có thể làm là sau một thời gian nghiên cứu, học tập, sử dụng mình đã hiểu nó tương đối và bây giờ mình muốn cải tiến một phần nào đó cho phù hợp với yêu cầu đặc thù của mình mà thôi. Ngoài ra, mấy cái đồ cổ đèn chân không, mình nhớ có đơn vị X100 chuyên sửa rada ngày xưa ở Cầu Diễn (bây giờ không còn tên X100 nữa), các bạn có nghe nói đến chưa, nếu chưa thì các bạn liên lạc thử hỏi xem còn kho không, biết đâu vẫn chưa bị tái chế để lấy dây vàng

Chào bạn Hithere123,

Tớ muốn trao đổi lại một chút về điểm này với bạn. Ở đây bạn cho rằng phần RF nên được giữ nguyên như thiết kế ban đầu và có thể sử dụng bóng chân không còn tồn kho từ trước. Còn ý của tớ thì cho rằng thiết kế lại luôn phần RF và dùng các linh kiện mới. Nhân tiện trong topic này sao chúng ta không trao đổi thêm để học hỏi lẫn nhau.

Tớ nghĩ tất cả mọi người đều đồng ý là ngành công nghiệp vi điện tử có tốc độ phát triển rất, rất nhanh so với nhiều ngành khác. Cái này chỉ cần nhìn vào cái máy tính hay điện thoại di động mà hàng ngày chúng ta dùng là đủ hiểu rồi. Các công nghệ truyền wireless cũng có những bước tiến rất rất nhanh. Nếu như vậy hẳn các bạn cũng đồng ý với tớ là phần RF của trạm tên lửa được thiết kế từ cách đây nửa thế kỷ so với những thứ được thiết kế hiện này thì thật không khác một đống rác là mấy (bây giờ để các bạn dùng những thứ như radio được làm từ thời đó chắc các bạn bỏ luôn vào thùng rác).

Nhưng nếu như thiết kế lại thì vấn đề là năng lực thiết kế của chúng ta ra sao. Cái này thì chỉ mấy bạn bên quân đội trả lời được chính xác nhưng theo kinh nghiệm của tớ thì hiện nay làm RF đã dễ dàng hơn trước rất nhiều. Do sự bùng nổ của điện thoại di động và truyền tin không dây nên đã có rất nhiều nghiên cứu và thiết kế trong lĩnh vực này. Nói về kinh nghiệm thì chúng ta cũng đã có kha khá. Sách vở thì vô biên, từ dân sự đến quân sự đều có đủ. Bên cạnh đó ta cũng có rất nhiều thiết bị đo lường trong mảng cao tần hỗ trợ (ngày xưa cũng có nhưng không phổ biến và tốt như hiện nay). Tớ cảm thấy hiện nay làm về RF cũng dễ như cách đây 20 năm mọi người lắp một cái radio mà thôi. Mảng thiết kế cho RF IC thì tớ nghĩ vẫn còn hơi rắn vì người ta hay dùng các công nghệ mới mà transistor model còn chưa chuẩn xác nên hoạt động của prototype thường không chuẩn xác. Cái này cần phải thiết kế vài lần mới đạt được hiệu quả tối ưu. Còn với thiết kế mạch dùng các IC có sẵn thì dễ hơn rất rất nhiều.

Hi vọng bạn có phản hồi để chúng ta cùng trao đổi.

[hithere123]

Các bạn thân mến, các xung đầu ra, có sai số cho phép về độ rộng là 0.02us, và tớ hiểu bạn hithere123 định dùng bộ đếm để tạo ra các xung, nguyên tắc này, thì cảm ơn bạn đã chỉ ra rất cụ thể, dù bạn chỉ nói sơ lược, nhưng mình cũng hiểu một phần!
Vấn đề không biết nếu sử dụng một Chip FPGA với tài nguyên có sẵn (mình ví dụ cùng chip XC3S500E) thì tài nguyên đủ dùng, thậm chí là thừa, phải không bạn (mạch mẫu của bọn mình dùng con XC3S50VQ100)

Chào bạn,
Ý tưởng về bộ đếm thì nó vốn đã đơn giản rồi, vậy mình đính kèm đồ thị thời gian dưới đây cho nó đỡ sơ lược vậy:

Về nguyên tắc hoạt động thì chỉ có hai phần chính:
- bộ đếm
- bộ so sánh

Mình chọn xung đồng hồ là 100MHz và có đưa thêm tín hiệu sync_en_ext có tần số 4KHz (250us) như một tín hiệu đồng bộ ngoài để đảm bảo sai số 20ns và giảm thiểu tài nguyên phần cứng. Lý do là:
- Với tín hiệu đồng bộ 4KHz, bạn có thể lấy từ một nguồn ổn định hơn nếu FPGA không đảm bảo độ chính xác về timing như yêu cầu của bạn.
- Sai số về mặt timing của giải pháp bộ đếm = sai số của xung đếm * số đếm --> bằng cách chỉ cho bộ đếm hoạt động trong mỗi khoảng ~10us đầu tiên của tín hiệu sync_en_ext đồng nghĩa với việc làm giảm số đếm và giảm tài nguyên phần cứng --> hy vọng yêu cầu về timing sẽ chính xác hơn.

Chúc bạn thành công!
Thân mến
P/S: cảm ơn bạn Jeff vì giới thiệu công cụ timingtool rất hay

[Rommel.de]

Chào bạn MTAPIC,

Sai số các xung của bạn là 20 ns vậy là cũng không dễ nhằn đâu đó. Việc tạo xung thì đương nhiên là dùng bộ đếm kết hợp với FSM. Ví dụ như trạng thái ban đầu là chờ. Khi xuất hiện lệnh chạy thì bạn đếm liên tiếp N1 giá trị (đó là thời gian của độ trễ ban đầu). Sau đó FSM chuyên sang trạng thái 1, bộ đếm chuyển về 0, tín hiệu đưa ra là 1. Sau khi đếm đến N2, FSM chuyển sang trạng thái 0, bộ đếm lại chuyển về 0, tín hiệu đưa ra là 0... Khi có tín hiệu reset FSM chuyển về trạng thái chờ, bộ đếm chuyển về 0, tín hiệu ra là 0. Cái này chẳng có gì đáng nói.

Để giảm sai số bạn nên tăng tần số đồng hồ lên mức cao nhất, có thể trên 200MHz. Tín hiệu tần số cao như vậy nếu đưa trực tiếp từ ngoài vào dễ bị méo lắm và thường không đảm bảo. Bạn có thể tạo một tín hiệu dao động bên ngoài tần số khoảng 16 MHz, bên trong FPGA sử dụng PLL nhân tần số lên 16 lần tức là tần số bên trong của FPGA là 256 MHz. Đây có thể coi là mức tương đối cao rồi. Bên cạnh sai số do việc làm tròn về mặt thời gian một số nguyên lần của xung đồng hồ, ban cũng cần biết là còn có thời gian trễ để truyền tín hiệu từ flipflop bên trong FPGA ra bên ngoài chân chip. Thời gian này rất khác nhau với từng chân chip vì khoảng cách từ flipflop đến chân chip khác nhau, capacitance của các đường kết nối khác nhau. Nếu tớ không nhầm thì chân fpga thường có thể lập trình để tăng thêm độ trễ. Việc lập trình này để tín hiệu đi ra từ các chân là tương đương nhau. Kỹ thuật này dùng trong ASIC từ rất lâu rồi khi chip còn chạy khá chậm. Ngoài việc bù lại độ trễ khác nhau, độ trễ của tín hiệu từ bên trong ra bên ngoài còn phụ thuộc vào nhiệt độ, điện áp nguồn, và nhiễu. Cái này có thể dùng loại đầu ra là differential để giảm nhỏ. Loại differential là loại sử dụng 2 chân tín hiệu ra ngược nhau để bù trừ ảnh hưởng của nhiễu. Đối với FPGA tớ nghĩ đó là tất cả những gì bạn có thể làm để giảm nhỏ sai số về mặt thời gian.

[MTAPIC]

Các bạn thân mến, các xung đầu ra, có sai số cho phép về độ rộng là 0.02us, và tớ hiểu bạn hithere123 định dùng bộ đếm để tạo ra các xung, nguyên tắc này, thì cảm ơn bạn đã chỉ ra rất cụ thể, dù bạn chỉ nói sơ lược, nhưng mình cũng hiểu một phần!
Vấn đề không biết nếu sử dụng một Chip FPGA với tài nguyên có sẵn (mình ví dụ cùng chip XC3S500E) thì tài nguyên đủ dùng, thậm chí là thừa, phải không bạn (mạch mẫu của bọn mình dùng con XC3S50VQ100)

[hithere123]

Bây giờ phải tách biệt ra thành từng phần như thế này để hiểu đc nhé:Hệ của mình tất nhiên gồm 3 phần:
Phần tạo xung
Phần định dạng xung
Phần truyền xung,
các bạn có thấy như vậy ko?
Bởi vì mình ngoài việc nghiên cứu dự án này, cũng phải làm việc nữa nên có khi lâu lâu mới vào được đây để bàn luận, mà mọi người cứ chú tâm vào một tiểu tiết quá nhỏ, mà quên đi bài toán tổng thể, đừng để ý tới độ dốc xung, mà để ý tới toàn bộ bài toán, bài toán của mình là tạo 1 loạt các xung với yêu cầu đã được nêu ra, chứ không phải truyền các xung có yêu cầu đã nêu ra, nên đừng bàn về vấn đề truyền xung, mà bàn về vấn đề tạo xung!, một hệ nhỏ như thế này, đây là modul gốc của chuyên gia Nga đưa cho mình,mà bàn luận mãi ko thể đưa ra một hướng đi, vậy sau này các hệ lớn hơn, như hệ nội suy không gian, sẽ khó thế nào đây?
Đúng là phần tạo xung rất dễ, Vậy với các yêu cầu về độ rộng, giãn cách thời gian, bạn nào đưa ra được một sơ đồ hoàn chỉnh để tạo ra xung cụ thể (mô phỏng thì tốt) timming các xung đó cụ thể trên 1 trục thời gian, xem khả năng làm thế nào, đừng cứ xét nét mấy tiểu tiết yêu cầu của hệ, bởi đấy chỉ là các yêu cầu để hệ thống làm việc ổn định ở mọi điều kiện, nhưng ai cũng như ai, đầu tiên không cần biết hệ thống bạn làm việc ổn định hay ko, mà cần biết có làm việc không đã!
bây h ví dụ như mình hỏi người bạn mình, Hệ của anh làm việc thế nào, Bạn mình trả lời, Chưa biết có làm việc không, nhưng mà ổn định lắm
với 1 người bạn khác trả lời, đang làm việc, nhưng chưa ổn định, mình sẽ tìm cách ổn định, bạn tin ai? tin hệ thống ổn định hay tin hệ thống làm việc?
Điều đầu tin cần một sản phẩm là nó làm việc được, sau đó mình hiệu chỉnh, để đưa nó vào ổn định, chứ bạn cứ lo sợ nó không ổn định, mà đưa hết giả thuyết này, giả thuyết kia vào, cuối cũng mãi mấy tháng, mấy năm sau, sản phẩm vẫn chưa ra đời và đang trên suy nghĩ, thật vớ vẩn, hãy bắt đầu, có sai mới có tiến bộ, ai hiểu ý mình không?

Chào bạn MTAPIC,

Bạn cho rằng các thảo luận của mình trước đây chỉ là chú ý đến một tham số tiểu tiết, vậy thì mình cũng không tiếp tục thảo luận về vấn đề đó nữa.
Bài toán của bạn bây giờ chỉ là vấn đề tạo dạng xung như mô tả trong hình số 2 của bạn, vậy bạn có thể cho biết sai số chấp nhận được đối với các xung này là bao nhiêu không. Ví dụ: với độ rộng 4us là 4us +/- 10ns/1ns? Tương tự với các tham số khác. Mình quan tâm tới vấn đề này là bởi định thời bằng bộ đếm bao giờ cũng có sai số, sai số này có thể cải thiện bằng cách cho xung đếm có tần số rất cao, nhưng sẽ bị giới hạn về tài nguyên phần cứng bạn sẽ dùng.

Nếu bạn vẫn cho rằng, đây là thắc mắc tiểu tiết thì mình xin không có ý kiến nào nữa

Thân mến,

[Rommel.de]

Chào bạn MTAPIC,

Thôi được rồi, nếu bạn quyết dùng FPGA để làm bộ tạo tín hiệu xung thì tớ cũng sẽ giúp bạn. Trong bài viết này tớ một tả sơ lược các khối để bạn hiểu sơ qua. Nếu bạn cảm thấy làm vậy là được thì ta tiếp tục đi sâu vào chi tiết hơn của từng khối. Nếu không thì ta nên chỉnh lại ngay từ đầu.

Trước tiên ta cần có một tín hiệu đồng hồ. Ở đây tớ chọn tín hiệu đồng hồ là tín hiệu tần số cao f0 mà bạn đã vẽ trên hình. Mạch tạo tín hiệu đồng hồ f0 có thể dùng các IC của maxim mà tớ đã giới thiệu. Nếu bạn đồng ý hoặc có thắc mắc gì về chi tiết thì chúng ta sẽ bàn tiếp.

Sau đó bạn cần có một FPGA để tạo dạng tín hiệu (tớ đã nói trước fpga tạo tín hiệu đồng bộ rất kém về mặt thời gian nhưng tùy bạn). Bên trong FPGA có một loạt các khối chức năng hoạt động khác nhau và ta cũng cần điều chỉnh hay kiểm tra từ bên ngoài. Vì vậy trước tiên bạn phải tạo bên trong fpga một khối register mode, và controller. Register mode thực chất chỉ là những thanh ghi lưu trữ các giá trị được đưa vào từ bên ngoài. Tớ lấy ví dụ độ trễ của xung thứ 2 so với xung thứ nhất được xác định bằng một số nguyên chu kỳ đồng hồ nào đó. Giá trị này sẽ được lưu trữ trong một phần của register mode. Điều này cho phép bạn thay đổi độ trễ một cách linh hoạt từ bên ngoài. Khối controller có 2 nhiệm vụ chính là giao tiếp giữa fpga với bên ngoài và đều khiển các khối bên trong. Thông thường từ bên ngoài ta không nên điều khiển trực tiếp các khối nhỏ bên trong fpga mà nên thông qua khối controller này. Để điều khiển người ta trước hết ghi các giá trị cần thiết vào register mode (thông qua controller), sau đó phát lệnh. Khối controller này nếu đơn giản thì chỉ là một FSM, nhận lệnh vào rồi chuyển sang các trạng thái khác nhau để điều khiển các khối bên trong và đẩy dữ liệu ra bên ngoài.

Tớ giả thiết bạn sử dụng một máy tính để điều khiển fpga (như vậy là linh hoạt nhất). Nếu đơn giản bạn có thể dùng cable RS232 để kết nối đến FPGA nhưng khi đó bạn cẩn chuyển mức tín hiệu (RS232 làm việc với mức điện áp +-5V thì phải). Cái này bạn có thể dùng IC maxim max3238eai. Sau đó bên trong FPGA bạn cần một khối để làm nhiệm vụ giao tiếp theo chuẩn truyền dữ liệu RS232 (chuyển từ song song sang nối tiếp và ngược lại + tín hiệu bắt tay). Tín hiệu cuối cùng ở dạng song song 8 bit được đưa vào khối controller để điều khiển. Verilog code để làm giao tiếp RS232 này rất dễ nếu bạn đồng ý thì chúng ta cùng bàn tiếp.

Khối tạo tín hiệu xung sẽ nhận lệnh từ khối controller để phát xung. Khi ở trạng thái nghỉ, tất cả các xung đều có mức điện áp ra bằng 0. Khi controller phát lệnh chạy, khối này trước hết đọc các giá trị từ mode register để xác định độ trễ ban đầu của các xung, độ rộng xung, và chu kỳ xung. Verilog code để tạo các xung này cũng rất dễ viết.

[MTAPIC]

Bây giờ phải tách biệt ra thành từng phần như thế này để hiểu đc nhé:Hệ của mình tất nhiên gồm 3 phần:
Phần tạo xung
Phần định dạng xung
Phần truyền xung,
các bạn có thấy như vậy ko?
Bởi vì mình ngoài việc nghiên cứu dự án này, cũng phải làm việc nữa nên có khi lâu lâu mới vào được đây để bàn luận, mà mọi người cứ chú tâm vào một tiểu tiết quá nhỏ, mà quên đi bài toán tổng thể, đừng để ý tới độ dốc xung, mà để ý tới toàn bộ bài toán, bài toán của mình là tạo 1 loạt các xung với yêu cầu đã được nêu ra, chứ không phải truyền các xung có yêu cầu đã nêu ra, nên đừng bàn về vấn đề truyền xung, mà bàn về vấn đề tạo xung!, một hệ nhỏ như thế này, đây là modul gốc của chuyên gia Nga đưa cho mình,mà bàn luận mãi ko thể đưa ra một hướng đi, vậy sau này các hệ lớn hơn, như hệ nội suy không gian, sẽ khó thế nào đây?
Đúng là phần tạo xung rất dễ, Vậy với các yêu cầu về độ rộng, giãn cách thời gian, bạn nào đưa ra được một sơ đồ hoàn chỉnh để tạo ra xung cụ thể (mô phỏng thì tốt) timming các xung đó cụ thể trên 1 trục thời gian, xem khả năng làm thế nào, đừng cứ xét nét mấy tiểu tiết yêu cầu của hệ, bởi đấy chỉ là các yêu cầu để hệ thống làm việc ổn định ở mọi điều kiện, nhưng ai cũng như ai, đầu tiên không cần biết hệ thống bạn làm việc ổn định hay ko, mà cần biết có làm việc không đã!
bây h ví dụ như mình hỏi người bạn mình, Hệ của anh làm việc thế nào, Bạn mình trả lời, Chưa biết có làm việc không, nhưng mà ổn định lắm
với 1 người bạn khác trả lời, đang làm việc, nhưng chưa ổn định, mình sẽ tìm cách ổn định, bạn tin ai? tin hệ thống ổn định hay tin hệ thống làm việc?
Điều đầu tin cần một sản phẩm là nó làm việc được, sau đó mình hiệu chỉnh, để đưa nó vào ổn định, chứ bạn cứ lo sợ nó không ổn định, mà đưa hết giả thuyết này, giả thuyết kia vào, cuối cũng mãi mấy tháng, mấy năm sau, sản phẩm vẫn chưa ra đời và đang trên suy nghĩ, thật vớ vẩn, hãy bắt đầu, có sai mới có tiến bộ, ai hiểu ý mình không?