Ранее мы объясняли, что высокоскоростной последовательный интерфейс передачи данных HSTX микроконтроллера Raspberry Pi RP2350 в основном полезен для видеовыходов и интерфейсов отображения, поскольку он может только передавать, но не принимать данные.
Но Стив Маркграф нашел другой вариант использования интерфейса HSTX — высокоскоростной сбор данных — объединив плату Raspberry Pi Pico 2 с платой DVI Sock для Pico и одним из дешевых адаптеров видеозахвата HDMI to USB 3.0 на базе MS2130. Ему удалось передавать потоковую передачу данных в режиме реального времени со скоростью до 75 МБ/с с разогнанного RP2350 на хост-компьютер с портом USB 3.0. Плата Adafruit Feather RP2350 HSTX также должна работать, но она также не была протестирована.
Сбор данных Стива « hsdaoh-rp2350 » через прошивку HDMI основан на примере dvi_out_hstx_encoder из Raspberry Pi с использованием интерфейса HSTX для вывода DVI и кода Шуичи Такано, реализующего кодирование острова данных HDMI, необходимое для отправки информационных кадров HDMI.
Основная функциональность реализована через библиотеку libpicohsdaoh , которая считывает данные из кольцевого буфера и передает их через порт HSTX на карту захвата HDMI. Три примера приложений также можно найти в папке apps в репозитории GitHub для проекта:
- Счетчик – генерирует 16-битное значение счетчика с использованием Raspberry Pi RP2350 PIO
- internal_adc – передача данных из внутреннего АЦП со скоростью 3,33 МС/с после некоторого разгона. Cкорость до 7,9 МС /с может быть достигнута с помощью дополнительных приемов, таких как использование USB PLL и перенапряжение за пределы VREG_VOLTAGE_MAX,
- external_adc – программа PIO, которая считывает данные с 12-битного АЦП, подключенного к GP0-GP11, выводит тактовый сигнал АЦП на GP22 и упаковывает 12-битные выборки в 16-битные слова для достижения максимальной пропускной способности. Она предназначена для работы с платами АЦП AD9226, как показано на фотографии ниже.
MS2130 теоретически может обеспечить сбор данных со скоростью до 298,5 МБ/с, поэтому Raspberry Pi Pico 2 здесь является узким местом, а производительность можно дополнительно улучшить с помощью недорогих плат FPGA, таких как Sipeed Tang Nano 20K. Стив также создает SDR, используя тот же принцип и некоторое дополнительное оборудование, захватывающее данные с помощью программы fosphor с открытым исходным кодом. Вы найдете исходный код прошивки на GitHub для разных платформ, а также библиотеку пользовательского пространства High-Speed Data Acquisition over HDMI (hsdaoh). Дополнительные технические подробности и объяснение того, как все это работает, можно найти в видео-презентации, представленной ниже.
Выглядит довольно круто, особенно учитывая, что оборудование невероятно дешевое: Raspberry Pi Pico 2 продается за 5 долларов, а адаптер MS2130 HDMI to USB 3.0 — примерно за 5 долларов на AliExpress (и немного дороже на Amazon ). Для начала этого достаточно, но вам понадобится дополнительное оборудование, чтобы построить что-то полезное, например, 12-битный модуль АЦП AD9226, представленный выше, можно купить примерно за 16 долларов .
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.