運転研究開発用のシミュレーターは、さまざまな理由から今日一般的なものとなっています。
・初心者と経験豊富なドライバーの両方を訓練するための実際の運転環境とコンフィギュレーショントレーニングが可能
・新しい車を設計する前に仮想プロトタイプで初期テストを実施し、時間とコスト削減を実現
シミュレーターの視覚化システムは、シミュレーターアプリケーションでシームレスに没入型の視覚体験を提供するために不可欠です。これらのディスプレイ システムは、基本的なトレーニングに最適化されたシンプルな直視型ディスプレイから、訓練生を模擬環境に没入させる広角の全視野300度のドーム ディスプレイまで多岐にわたります。したがって、フレーム レートは、プロジェクターの色、明るさ、解像度と同じくらい重要です。
シミュレーション投影ソリューションの世界的なプロバイダーが、現実を完全に再現するマルチチャネル投影デバイスのリアルタイム処理用の高性能 FPGA 組み込みプラットフォームを求めて、iWave社に依頼しました。
主な課題
・複数のディスプレイを接続する機能
・高解像度とフレームレートをサポート
・エンドツーエンドの遅延を最適化する信頼性の高いコーデック メカニズム
・論理回路上に実装
ソリューションのハイライト
iWave社は、リアルタイムのビデオ／信号処理アプリケーション向けに、ARM＋FPGAアーキテクチャのハイエンド・システム・オン・モジュール（SoM）であるZU19 Zynq UltraScale+ MPSoCを提案しました。このSoMは、ビデオのエンコード、デコード、オーバーレイ、スケーリングを単一のArm+FPGAプラットフォーム上に実装することで、システム統合を向上させます。
ZU19EG システムオンモジュールの特長
・クアッドコア Cortex-A53 MPCore ® 1.3GHz
・デュアル Cortex-R5 MPCore ® 533MHz
・ARM マリ 400 MP2
・110万個のプログラマブルロジックセル
・-2 スピード グレードのサポート
・高速PLおよびPSトランシーバ
・142 個のユーザー構成可能な IO
・ディスプレイ: HDMI 2.0、DP 1.2a
・周辺機器: イーサネット、PCIe、USB3.0、SATA3.1
ZU19EG Zynq UltraScale+ MPSoCシステム・オン・モジュールは、アプリケーション全体の機能を最適化するマルチプロセッシング・エンジンと、さらなる性能向上と安全性を提供するプログラマブル・ハードウェアを提供します。モジュール上で利用可能な豊富なペリフェラル・デバイスとセグメント固有のIPコアを組み合わせることで、ZU19 SoMは差別化されたコンテンツを作成するための出発点を設計者に提供します。
エンベデッド プロセッサは、ユーザー インターフェイスからのデータ フローとさまざまなコマンドを制御し、AXI システム バスを介して残りの FPGA 機能と通信します。DDR4 RAM や eMMC フラッシュなどのオンボード メモリとストレージ ブロックは、組み込みプロセッサの画像バッファ、FIFO バッファ、データ/コード ストレージとして使用されます。
Zynq UltraScale+ MPSoCは、複数のディスプレイを接続するための HDMI、DVI、および DP ディスプレイ コネクタをサポートしています。さらに、SoM により、プログラマブル ロジック (PL) を介してさらに多くのディスプレイ インターフェイスを追加できるようになり、プラットフォームの効率と信頼性が向上します。
デュアル・ギガビット・イーサネット、802.11 ac Wi-Fi、USB 3.0などの有線および無線通信の両方をサポートし、SoMは4G/5Gワイヤレスにも対応しているため、圧縮されたビデオストリームを極めて簡単かつ効率的に送受信することができます。JPEGエンコードされた画像データは、投影光学系が必要とする赤、緑、青の個別のピクセルデータに変換されます。画質を向上させるために、ピクセルプロセッサーやその他のカスタムアルゴリズムが使用されています。
SoMは最大142個のユーザー設定可能なIOを提供し、電源管理、ユーザー・インターフェース、設定制御を担当する外部機能を制御します。USBインターフェースは、外部USB 2.0/3.0 Phy接続を提供します。SoMで利用可能な1968個のDSPスライスは、色空間変換やJPEGエンコード/デコードなどの画像処理アルゴリズムや、FFTやフィルタなどの汎用アルゴリズムを実装する高度なDSP機能を提供します。
FPGAは設計者にいくつかの明確な利点をもたらします。画像処理アルゴリズムは顧客からのフィードバックや新しい研究に基づいて進化させることができるため、FPGAはインターフェイス要件の変化に適応し、既存の機能を向上させることができます。
したがって、アプリケーションに必要なすべての外部コンポーネント、インターフェイス、ドライバ、オペレーティング・システムがオンボードで利用でき、迅速な開発が可能です。開発キットは、ASICベースの設計に比べて、市場投入までの時間的優位性をさらに高めます。
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