Elettronica_Oggi_447

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SoC
55 - ELETTRONICA OGGI 447 - LUGLIO/AGOSTO 2015
video 4K e le memorie di trama 4K. La logica programma-
bile del SoC Zynq, ricca di risorse DSP, fornisce ai progetti-
sti una piattaforma flessibile per implementare algoritmi di
elaborazione dei segnali, mentre la stretta integrazione fra
processore e logica programmabile consente lo sviluppo di
algoritmi codec su entrambi i domini.
Xilinx offre anche un supporto significativo alla connettività
per consentire lo sviluppo di sistemi video 4K, sia attraverso
la gamma di transceiver incorporati inclusi nei propri FPGA
e SoC, sia attraverso la varietà di risorse interne di proprietà
intellettuale per la connettività. Il SoC Zynq 7045 ad esempio,
integra fino a sedici transceiver da 12,5 Gbps, che supporta-
no gli standard 12G-SDI, 6-Gbps HDMI 2.0, 5.4-Gbps Display-
Port 1.2 e 10-Gbps Ethernet.
Un altro contributo importante di Xilinx è rappresentato dal
tool IPI (IP Integrator) associato alla suite di progettazione
Vivado. Come illustrato in figura 2, con l’IPI, la connessione
tra i vari blocchi IP è del tutto analoga all’analoga opera-
zione che interessa i chip presenti su una scheda PCB. La
connessione risulta ancora più semplice laddove (come con
l’OSVP di OmniTek e con i blocchi DMA) le interfacce sui
blocchi IP sono conformi ai protocolli di interconnessione
AMBA AXI4, adottato come standard da Xilinx.
L’avvento della nuova tecnologia UltraScale di Xilinx (da
16-nm/20-nm) garantisce il supporto di velocità di clock
fino a diverse migliaia di gigabit al secondo ed è descritta
come “ASICclass”
). L’architettura UltraScale consente lo svi-
luppo di sistemi video 4K e successivi (con l’obbiettivo di
risoluzioni di 8K).
Sistemi adattabili e pronti all’uso
Da tempo Xilinx offre progetti di riferimento relativi a un’uni-
tà video in tempo reale (RTVE), che incorporano sia i bloc-
chi di proprietà intellettuale per il video e la connettività di
Xilinx, sia quelli di OmniTek. Questi progetti di riferimento
RTVE dimostrano le funzionalità di questi blocchi IP e la loro
semplice interoperatività, essendo stati tutti progettati con-
formemente agli standard di interconnessione AXI4. Ciascu-
na nuova versione di RTVE è dotata di maggiori funzionalità
grazie all’integrazione di nuovi blocchi IP. La versione più
recente – RTVE 3.1n – aggiunge il supporto agli standard
video 4K definiti da SMPTE 425-5:2014, DisplayPort 1.2, 6G-
SDI e 12G-SDI. La figura 3 illustra il diagramma a blocchi di
questo progetto.
Sia il firmware del progetto RTVE 3.1, sia il software dell’ap-
plicazione sono disponibili per i clienti sotto forma di codice
sorgente pronto per l’uso.
È inoltre disponibile la piattaforma hardware per RTVE 3.1
che comprende il kit di sviluppo OZ745 di OmniTek (basato
su un SoC Zynq 7045 di Xilinx) e una scheda di espansione
FMC. Quest’ultima aggiunge porte di ingresso e di uscita
compatibili con DisplayPort 1.2, assieme a due porte di
ingresso e di uscita SD/HD/3G/6G-SDI. Complessivamente,
gli I/O consentono di estendere il numero di standard video
supportati includendo 4K 6G e 4K 12G; 4K a divisione qua-
drata / quad di tipo 3G di livello A e 4K 3G di livello B; 4K a
interlacciamento di campioni di tipo 3G di livello A e 3G di
livello B 2.
Il Tool Box Ultra 4K di OmniTek (Fig. 4) è realizzato attorno
al kit di sviluppo OZ745 di OmniTek, alla scheda FMC e al
firmware e al software applicativo associato dell’RTVE 3.1.
Esso non solo assicura la conversione verso frequenze su-
periori e inferiori di tutti gli standard video fino a 4K60 e la
relativa correzione dell’immagine, ma offre anche una vasta
gamma di opzioni di visualizzazione dei risultati, compresi
il diagramma a occhio e dell’instabilità di fase, la visualizza-
zione del gamut e dei dati relativi ai pixel su tutti i vari flussi
di dati che compongono le immagini 4K. Grazie al Tool Box
4K gli utenti coprono tutte le fasi dell’elaborazione 4K, dalla
fabbricazione dei chipset al test e misura, alla trasmissione
dei segnali. Assieme a questi tool e alla proprietà intellettua-
le, OmniTek offre anche servizi di consulenza per aiutare i
clienti a realizzare con successo i propri progetti 4K, metten-
doli così in grado di introdurre prodotti innovativi e compe-
titivi sul mercato in tempi molto più rapidi. n
Fig. 4 – Il nuovo Tool Box Ultra 4K di OmniTek, con l’alloggiamento
aperto per evidenziare i componenti sui quali è basato