Les cartes d'acquisition avec DSP et/ou FPGA integres

摘要

Certaines applications d'acquisition de signaux necessitent de traiter les echantillons en temps reel, c'est-a-dire en cours d'acquisition, afin de reduire immediatement apres conversion analogique-numerique le flot de donnees a transmettre. Il s'agit de soulager la charge de calcul du processeur central en lui communiquant une information deja pretraitee, beaucoup moins volumineuse. On connaissait les cartes d'acquisition avec DSP integres mais beaucoup moins les cartes avec FPGA integres. Cet article s'efforce de faire le point sur ce domaine complexe en forte evolution. Il y a a peine quatre ans cet article n'aurait pas eu de raison d'etre. A l'epoque, on aurait certes pu trouver sur le marche quelques cartes d'acquisition avec DSP integres, mais pour les cartes avec FPGA, on serait peut-etre rentre bredouille de la cueillette... Il faut dire que depuis quelques annees le domaine a fortement evolue:a titre d'exemple, on peut lire dans un article de Mesures de juin 2001 deja consacre au sujet qu'a l'epoque le plus "gros" FPGA comportait environ un million de portes. Aujourd'hui, on atteint allegrement les 8 millions de portes voire plus pour les modeles hauts de gamme. Le "bon vieux FPGA a papa" qui permettait de faire de la logique programmable de base a laisse la place a un monstre de puissance capable d'integrer dans son "sein de silicium" des coeurs de processeurs entiers et de realiser des taches de traitement du signal tres evoluees. Le FPGA vient marcher sur les plates-bandes du DSP dans certaines applications de traitement du signal. Pour preuve de cette tendance forte, Patrick Mechin, fondateur de Techway, a fait le pari de creer son entreprise specialisee dans l'expertise, la vente et la prestation de service autour du FPGA. A l'heure actuelle, les developpeurs connaissent bien les DSP et savent programmer avec. La tendance est a l'utilisation de plus en plus massive des FPGA pour le traitement du signal. Les ingenieurs de conception savent faire de la logique programmable avec les FPGA mais pour le traitement du signal, les competences en programmation sont encore rares et recherchees. C'est sur cette analyse que nous misons pour l'avenir de Techway, explique M. Mechin. Dans cet article nous nous interessons aux cartes d'acquisition, c'est-a-dire de conversion analogique-numerique, integrant un ou plusieurs DSP, un ou plusieurs FPGA, voire les deux technologies. Nous avons presente dans nos deux tableaux un apercu non exhaustif de l'offre de differents fournisseurs presents en France en mentionnant les differents formats disponibles (PCI, PMC, VME, cPCI). Il faudra, avant de faire son choix, etre attentif a l'eternelle question de la conversion analogique-numerique regulierement evoquee dans nos colonnes. Il conviendra en effet de veiller aux parametres traditionnels des cartes d'acquisition:nombre de voies, frequence d'echantillonnage, multiplexage des voies, resolution numerique, memoire d'acquisition... Mais l'objectif est ici, avant tout, de fournir des elements de reponse a celui qui serait susceptible de se lancer dans l'integration de cartes intelligentes de traitement numerique du signal. Force est de constater que pour l'utilisateur de solutions d'acquisition de donnees traditionnelles, ces cartes peuvent paraitre complexes a utiliser et surtout a programmer.