i
Sommario
INTRODUZIONE
1
CAPITOLO
1:
Elementi
di
astronomia
4
1.1 Fast Transient Imaging – FTI 4
1.2 Ottica Adattiva – AO 9
1.3 Layer Sensing – LS 14
CAPITOLO
2:
Il
“Progetto
SPADA”
16
2.1 Introduzione 16
2.2 Sensori SPAD 16
2.2.1 Array di SPAD 20
2.2.2 AQCs 21
2.3 Una prima definizione della struttura del sistema 24 2.4 Flusso progettuale 25
2.5 Specifiche del sistema 26
2.5.1 Sensore SPADA 26
2.5.2 Detection Electronic Board 29
2.5.3 Data-Processing Electronic Board 30
2.5.3.1 Fast Transient Imaging 31
2.5.3.2 Adaptive Optics 33
2.5.3.3 Layer Sensing 36
2.5.4 Software 37
2.5.5 Test di sistema 39
ii
CAPITOLO 3: Piattaforma di sviluppo e partizionamento del progetto
45
3.1 Scelta della piattaforma di sviluppo 45 3.2 La scheda Orsys Micro-Line C6713Compact 46
3.2.1 Struttura Hardware 47 3.2.2 Connettori 48 3.2.2.1 Connettore Micro-Line 48 3.2.2.2 Connettore JTAG 49 3.2.2.3 Connettore IEEE1394 49 3.2.3 Componenti Hardware e interfacce 50 3.2.3.1 FPGA 50 3.2.3.2 Interfaccia IEEE1394 51 3.2.3.3 Memoria esterna (SDRAM) 52 3.2.3.4 Memoria Flash 53 3.2.3.5 PLD 53 3.2.3.6 Interfaccia UART / RS-232 54 3.2.3.7 EEPROM seriale 55 3.2.3.8 Sensore di temperatura 55 3.2.3.9 Generatore di Reset e Watchdog 55 3.2.3.10 External Flags 56 3.2.3.11 Alimentazione 56
3.2.4 LED 56
3.2.5 Periferiche del DSP 57 3.2.5.1 Multi-channel Audio Serial Ports (Mc-ASP) 57 3.2.5.2 External Memory Interface (EMIF) 57 3.2.5.3 Inter Integrated Circuit (I2O) Interface 57
3.2.5.4 General Purpose Input/Output Peripheral (GPIO) 57 3.2.5.5 Multi-channel Buffered Serial Ports (Mc-BSP) 58 3.2.5.6 Timers 58 3.2.5.7 Host Port Interface (HPI) 58 3.2.5.8 Interrupts 58 3.2.5.9 DMA 59 3.2.6 Supporto Software 59
iii
3.3 Schede di supporto 60
3.3.1 Power Supply Board 60
3.4 Schemi a blocchi delle applicazioni e partizionamento 62
3.4.1 Schema a blocchi dell’applicazione FTI 63 3.4.2 Schema a blocchi dell’applicazione AO 64 3.4.3 Schema a blocchi dell’applicazione LS 65 3.4.4 Analisi degli schemi a blocchi 66 3.4.5 Partizionamento Hardware-Software 66 3.4.6 Partizionamento C6713Compact – Scheda d’interfaccia 67 3.4.7 Partizionamento tra i vari dispositivi della C6713Compact 67
CAPITOLO
4:
La
scheda
di
interfaccia
70
4.1 Descrizione della scheda di interfaccia 70 4.2 Progettazione della barriera di ricevitori differenziali 71 4.3 Progettazione della sezione per la generazione della sinusoide 73
4.3.1 Il sistema TDAA 73 4.3.2 Adattamento del sistema TDAA al caso in esame 75 4.3.3 Interfacciamento del TAS5001 al DSP 76 4.3.4 Utilizzo del TAS5001 79 4.3.5 Utilizzo del TAS5101 82 4.3.6 Filtro di ricostruzione della sinusoide in uscita 86 4.3.7 Controllo delle oscillazioni indesiderate 90 4.3.8 Dissipazione termica 91 4.3.9 Sistema di “Closed-Loop Reset” consigliato 91 4.3.10 Eventuale rete di adattamento in uscita 92
4.4 Alimentazione della scheda di interfaccia 94 4.5 Chassis e alimentatori richiesti 97
CAPITOLO
5:
L’interfaccia
software
100
5.1 Introduzione: il software del computer remoto 100
5.1.2 Il software LabView 101
iv
5.3 Pannelli di controllo 105
5.3.1 Fast Transient Imaging 105 5.3.2 Adaptive Optics 107 5.3.3 Layer Sensing 108
5.4 Visualizzazione dei dati acquisiti 109
5.4.1 Riempimento dei settori 111 5.4.2 Griglie di demarcazione 112
5.5 La gestione del colore in LabView 114
5.5.1 Generazione del diagramma di presentazione per FTI 115 5.5.2 Generazione del diagramma di presentazione per AO 117
