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

[yakhontvn]

Chắc chắn là không giống XP2 rồi mà anh! em chỉ nói là em được chạy thử các chương trình mô phỏng viết trên đó thôi! Còn thực tế nó cũng chạy Linux nhưng em chưa biết phần mềm nó thế nào! Em khoái cái này hơn mấy cái kia! Có gì anh mail cho em! Anh em mình nói cụ thể hơn chứ ở đây nói kĩ quá cũng không tiên mà!
Viết phần mềm trên Linux là cả vấn đề đó,em học mãi mà chẳng tiến bộ.Làm phiền anh robotden hoài à. Anh có thế nói cho em biết là nền tảng phần cứng của nó là gì không (nểu khó thì gửi mail cho em cũng được).Em sẽ xem và biết đâu có thông tin gì đó có ích cho anh thì sao!
Goodluck!

[robotden]

Xin mạn phép hỏi anh MTAPIC, yakhontvn một câu. Tại sao các hệ thống máy điều khiển trong QS lại thích dùng Linux mà không dùng Windows? Phải chăng vì Linux free à???

[Rommel.de]

Giới thiệu tiếp về trạm tên lửa đi bạn MTAPIC. Mà đài điểu khiển của bạn chỉ dùng để điểu khiển và nhận kết quả hay có xử lý tín hiệu bên trong đó không? Ý của tớ muốn nói là tại trạm thu phát tín hiệu các bạn chuyển tín hiệu từ RF sang IF rồi có xử lý tín hiệu số ngay tại đây không hay là đưa về phòng điều khiển rồi mới xử lý. Các bạn nối phòng điều khiển với trạm thu phát qua chuẩn gì vậy? Tớ thấy trong công nghiệp người ta hay dùng GPIB để kết nối các thiết bị nhưng chuẩn này truyển dữ liệu chậm lắm có lẽ không phù hợp. Một ý nữa tớ muốn hỏi thêm là nếu các bạn dùng 1 máy tính để điều khiển có được không vì máy tinh bây giờ đều chạy đa nhiệm, một CPU có đến 8 lõi thì có cần phải dùng nhiều máy tính như vậy không?

[Rommel.de]

Xin mạn phép hỏi anh MTAPIC, yakhontvn một câu. Tại sao các hệ thống máy điều khiển trong QS lại thích dùng Linux mà không dùng Windows? Phải chăng vì Linux free à???

Tớ sử dụng linux và solaris rất nhiều thì tớ thấy Windows thật sự rất kém về hiệu suất hoạt động. Nó chỉ được cái là dễ dùng mà thôi. Cái này các bạn có thể thấy rõ sau khi dùng máy tính chạy win chừng nữa năm là đã thấy nó chậm hẳn. Máy chạy linux nhanh hơn chạy win rất nhiều sử dụng ít bộ nhớ hơn, nhẹ hơn... Win cũng dễ bị dính virus như các bạn thấy vụ nhà máy hạt nhân ở Iran nên cần phải đề phòng. Trong hệ máy chủ tớ thấy ổn nhất vẫn là solaris nhưng đúng là linux đã có rất nhiều tiến bộ và độ ổn định của nó cũng rất cao có thể thay thế solaris. Với lại lập trình trên linux cũng đâu khó hơn win chỗ nào đâu.

[yakhontvn]

Thực sự là em không biết nhiều lắm về Linux nhưng có thể thấy là nếu mình kiểm soát được nó thì nó chạy ngon hơn Window nhiều.Nó là mở hoàn toàn nên mỗi người đều có khả năng can thiệp vào nó rất sâu,điều đó tạo lên cho mỗi hệ thống một đặc trưng riêng về các mặt như bộ nhớ,tiến trình,và quan trong là năng lượng.Cũng giống như các hệ thống nhúng nó làm đơn giản tới mức tối thiểu các tác vụ,Nó cho phép cái nào cần và cái nào không cần,cần khi nào và không cần khi nào !
@Rommel.de : Đúng là các CPU bây giờ rất mạnh.Khả năng kết hợp với HDH để xử lí đa nhiệm rất tốt nhưng vấn đề của các hệ thống trong quân sự và các hệ thống có yêu cầu đặc biệt về độ tin cậy thì nó chưa đủ. Ai cũng biết khả năng xử lí của window phụ thuộc vào số lượng tiến trình nó đang thực hiện. Thời gian bạn mở một ứng dụng văn phòng như Word của MS thì bạn thấy ngay nó sẽ như thế nào.Điều nữa là bạn thử chạy window 24/7/365 thử xem thế nào ? Chắc chắn là sẽ lắc đầu ngay với cả những con chip mạnh nhất! Với các hệ thống nhúng (Tổ hợp Tl cũng là một hệ thống nhúng mà thôi) thì đó là yêu cầu số một.Mức tiêu thụ năng lượng của các chíp đó lớn quá! Nhưng khí bạn chạy với một HDH đã được tối ưu lại cho hệ thống của bạn thì sao ? Vâng,rất tốt! Điểm nừa với Linux thì khả năng bảo mật quá tốt rồi! Tốt tới mực khó chịu (ai dùng Linux sẽ biết ngay!)và window 7 cũng đã học theo Linux ở điểm này --> Đây là điều mà máy chủ rất cần!
Quay lại vấn đề một chút ;khi các ứng dụng trên window của bạn bị xung đột? Chuyện gì sẽ xảy ra? Nếu nhỏ thì không sao,Nếu lớn thì có lẽ sẽ hỏng cả hệ thống--> window luôn đưa ra các bản vá của nó ! Nhưng với linux hay môt số HDH mã nguốn mở khác như QNX thì điêu này do bạn quyết định.Hệ thống sẽ chạy ổn định phụ thuộc vào khả năng của bạn!
Tiếp nhé,trong quân sự thì thời gian đáp ứng của hệ thống có cần không ? Có phải như window là cứ để chạy lên thì dùng không? Chắc chắn là không rồi! Các tác vụ được ưu tiên nhất định do người dùng thiết lập.Và khi đó RTOS ra đời. Linux có RTOS của nó nhưng mình không biết gì về nó lắm.Và mình cũng thông tin với mọi người là Linux không phải là được ưa chuộng lắm trong các hệ thông quân sự.
@MTAPIC : anh có thể cho em biết Linux trên máy tính trung tâm của anh chạy là bản gì không ạ?
Theo mình thì có lẽ QNX có thể đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của quân sự. Khi hệ thông của bạn bị hỏng hóc,nó sẽ chỉ hỏng tác vụ mà nó hỏng chứ không liên quan tới các tác vụ khác.Và tất cả các tác vụ sẽ chỉ chạy trong một không gian nhớ an toàn! kiến trúc vi nhân (và là nhân thực)của QNX đảm bảo cho các tác cụ được hoạt động an toàn,tin cậy và hiệu quá!
Thanks everyone!

[jefflieu]

Có vẻ hơi lạc đề ... !!!
Vấn đề về HDH ko nên post tiếp ... Bạn MTAPIC kéo anh em lại với vần đề bạn đang gặp phải. Jeff thấy bạn nên vẽ hình hệ thống của bạn, mọi người sẽ dễ hiểu và theo dõi hơn.
Từ lúc bắt đầu đến giờ, mình thấy vấn đề của bạn có thể chia làm 2:
- Đồng bộ các trạm
- Tái tạo các xung đúng với điện áp và độ rộng theo yêu cầu tại mỗi trạm.
Vì mình ko nghĩ truyền 1 xung lớn đi xa như vậy sẽ không chính xác và hiệu quả.
-----
Về đồng bộ các trạm, mình thấy các đài phát hình đồng bộ với nhau bằng một clock gọi là GPS clock = 10MHz, clock này sync theo clock của GPS thì phải. Mình ko biết thích hợp cho bài toán của bạn ko.
Về tái tạo xung, hy vọng các ban khác làm vể điện tử công suất có thể giải đáp và đề ra các phương án giải quyết.

[MTAPIC]

Để không sa đà vào các vấn đề khác, cơ bản là đang bàn về Hệ đồng bộ của khí tài, mình mạo muội đưa ra sơ đồ chức năng cửa hệ này, các yêu cầu sẽ đi kèm các hình:
các yêu cầu taok ra các xung và các tham số đều có, vậy theo các bạn, giải pháp trong FPGA sẽ như thế nào?

[jefflieu]

Sao bạn lại nhất định làm bằng FPGA thế nhỉ, chưa biết hướng giải quyết thế nào mà?

[Rommel.de]

Tớ cũng không hiểu sao bạn MTAPIC cứ nhất định dùng FPGA để tạo mạch dao động. Bản thân FPGA làm ra đâu phải để dùng cho mạch dao động và đồng bộ.

[yakhontvn]

Bởi vì anh MTAPIC làm quen vơi FPGA rồi ! ? hì. Chắc là có vấn đề khác nữa,Bời vì trong tổ hợp tên lửa đâu chỉ mỗi tạo xung đồng bộ kia chứ.Coi như là xung đồng bộ là một nhiệm vụ của khối này đi! Mọi người vào giúp anh MTAPIC đi,cứ coi như là giải quyết một bài toán bằng FPGA thôi mà ! Nhưng mà yêu cầu này thì có lẽ không nặng nề gì với FPGA cả. Vấn đề là phần công suất thôi ! Nên chuyển qua hướng đó thì hơn! Đợi em thi xong sẽ thử một cái shematic vửa "lượm" được xem thía nào!

[MTAPIC]

theo các bạn nghĩ, làm hệ đồng bộ trên, nên làm bằng gì?

[jefflieu]

Chịu ... không có background ... ko hiểu gì!

[Rommel.de]

Chào bạn MTAPIC,

Tớ thật sự là làm bên ASIC design nên chuyên ngành của tớ cũng không đúng lắm nhưng tớ cũng có một số ý thế này.

Thứ nhất như bạn Hithere123 đã nói, nếu bạn truyền xung đi xa thì dù bạn có công suất tốt, phối hợp trở kháng tốt đó chỉ là ở mức sóng mà thôi. Xung ở đầu cuối bao giờ cũng bị trải rộng ra cái này la do băng thông của đường truyền (mấy bạn bên truyền thông giải thích cái này tốt hơn tớ). Vậy nên cách tốt nhất là không truyền các xung đi xa như vậy. Thay vì vậy ta truyền đi một tần số dao động cơ bản đến tất cả các bản mạch, và tại bản mạch ta sẽ tổng hợp nên tín hiệu đồng bộ từ tần số cơ bản này. Tín hiệu tần số cơ bản không bị ảnh hưởng khi truyền đi xa vì ta chỉ cần truyền tần số cơ bản (1 tần số). Tớ nghĩ rằng bạn nên truyền một tần số thấp dưới 1 MHz vì mức độ suy hao theo khoảng cách ở tần số thấp sẽ nhỏ hơn ở tần số cao. Bạn có thể dùng rất nhiều IC dao động của maxim ở đây (tớ chỉ lấy ví dụ thôi)

http://www.maxim-ic.com/products/clocks/

Khi truyền tín hiệu đi xa bạn cần dùng đến buffer và có thể dùng zero delay buffer như bạn Tonyvandinh đã nói. Zero delay buffer bên trong có có sẵn pll sẽ khôi phục lại tín hiệu đồng hồ bạn truyền đi đồng thời không tạo thêm ra delay.

Tín hiệu dao động cơ bản này sau khi đưa đến các khối cần phải được nhân tần lên thành tín hiệu f0 (trong hình vẽ của bạn). Đây có thể coi là tín hiệu đồng hồ của mạch. Mạch nhân tần sử dụng PLL cũng rất phổ biến bạn có thể xem thêm các chip của maxim ở link mà tớ đưa bên trên.

Từ tín hiệu xung dao động f0 bạn cần tổng hợp ra các xung khác nhau. Cái này có thể dùng bộ DDS (Direct Digital Synthesis). Bạn có thể xem thêm ở đây để chọn sản phầm của Analog Devices http://www.analog.com/library/analog...38-08/dds.html DDS có ưu điểm là phase noise và jitter rất nhỏ. Từ DDS bạn mới đưa tín hiệu vào level shifter và driver để tăng điện áp lên mức yêu cầu. Khi đi qua level shifter và driver chắc chắn độ rộng xung sẽ thay đổi, và bạn có thể dùng DDS để chỉnh lại cho phù hợp.

Điểm cuối cùng là các chip DDS cần một tín hiệu reset để có thể khởi động đồng thời (đồng bộ cho toàn hệ thống). Nếu yêu cầu về mức đồng bộ không quá khắt khe, bạn có thể dùng một tín hiệu reset chung cấp cho toàn bộ mạch với điều kiện đường đi dây từ điểm phát tín hiệu reset đến các DDS phải gần như bằng nhau.

[yakhontvn]

Nếu mà sử dụng DDS thì FPGA dư sức làm được mà! gì chứ một vài chục MHz thì chắc là ok mà!

[Rommel.de]

Nếu mà sử dụng DDS thì FPGA dư sức làm được mà! gì chứ một vài chục MHz thì chắc là ok mà!

Tớ nghĩ bạn thật sự không hiểu rõ yêu cầu của mạch dao động và đồng bộ. Mạch dao động và đồng bộ không đơn giản chỉ là tạo ra tín hiệu 0, 1 ở tần số vài chục MHz. Yêu cầu của mạch dao động là tần số phải thật ổn định, không phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiễu nguồn điện cũng như các loại nhiễu khác. Các chỉ tiêu này thường được đo bằng phase noise, clock skew, clock jitter... FPGA đơn giản chỉ là một mạch số thông thường. Nó đưa ra tín hiệu 0, 1 nhưng không có chỉ tiêu cao về mặt thời gian, phase noise... Riêng việc tín hiệu ra là loại số thì sườn xung và độ rộng xung của tín hiệu ra đã phụ thuộc rất mạnh vào điện áp đầu vào mà điện áp này của tín hiệu số rất bị nhiễu. FPGA về mục đích sử dụng vốn đã không phải để dùng làm mạch đồng bộ thì làm thế nào bạn có tín hiệu chất lượng cao được. Nói hơi ví von một tí. Tớ thấy trên mạng có chụp một số hình quân du kích ở Libya đem những tấm sắt hàn lên xung quanh xe hơi để làm xe thiết giáp hay gắn thêm súng và tên lửa từ máy bay trực thăng... Mấy cái đồ chơi đó đem ra đánh nhau thì cũng được nhưng làm sao so sánh được với xe thiết giáp chính hiệu. Nếu các bạn nhất định dùng FPGA để làm tín hiệu đồng bộ thì cũng vẫn được nhưng mà làm sao có thể so sánh được với những chip chỉ chuyên dùng cho việc đồng bộ.