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2017年度アップグレードについて

2017年10月6日

Cosmo-Zは2014年ごろから開発を続けてきましたが、試行錯誤と継ぎ足しを繰り返しながら開発を行ってきたため、内部の動作が複雑でバグが入り込みやすく、これ以上の機能追加やユーザビリティの向上は困難と判断しました。

そこで、現在のFPGAとファームウェア(2016年度最終版)に関しては、2017年10月3日をもって開発を凍結し、より優れたライブラリに作り直すことにいたしました。

新しいCosmo-Zのシステムは、以下のコンセプトのもと開発を進めていきます。

なお、アップグレードされるものはFPGAの中の設計とソフトウェアのみで、ハードウェアの変更はございません。初期ロットのCosmo-Zであってもそのままのハードウェアで、最新のアップグレードが適用できます。

新着情報

  • ライブラリの機能についてドキュメントを公開 2017/10/16

http://www.tokudenkairo.co.jp/cosmoz/apidoc/index.html

  • OSイメージのダウンロードと、ライブラリのダウンロードを開始  2017/10/16

http://www.tokudenkairo.co.jp/cosmoz/download.html

 

2017年度アップグレードの概要

ユーザがアプリケーションを開発しやすい環境を整える

OSを現在のようなPlainなZYNQ Linuxではなく、Ubuntu Linuxにします。

これによって様々なツールを簡単にインストールすることができるようになり、コンソールでの作業も飛躍的に楽になります。オープンソースの様々な優れたツールを活用する土台が作れます。

Pythonからアクセスできるようにする

今、最も人気のある言語「Python」からCosmo-Zを操作できるようにします。

トリガ設定や、キャプチャ方法の指示、データの取得などはもちろん、データの処理もPythonで行えるようになります。

Cosmo-Z上のLinuxのshellの上で動作するPythonアプリを作ることもできますが、PythonのRPC Serverを使えば、同じ機能をLAN/WAN経由でユーザPCからリモート操作することもできます。

 

スタンドアローンアプリ リモート操作アプリ

 

このようにして、離れた場所にある計測器を操作する環境を容易に構築することができます。

オープン標準な計測プロトコルを活用できるようにする

Cosmo-Zを、物理計測の分野で世界的に利用されているEPICS(エピックス)RT MiddleWareと、オシロスコープなどで利用されているSCPI(スキッピ)といったプロトコルに対応させます。

Cosmo-Zをリモート操作できるようにすることで、お客様が使い慣れたユーザインタフェースを使用できるようにしたり、既存のシステムへの組み込みを可能にします。

既に実績のあるTCP/IPのプロトコルを利用することで、ネットワークを通じて安定した通信が実現でき、LabViewなどからのアクセスも容易になります。

 

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FPGAに独自モジュールとトリガを組み込んで容易に拡張できるようにする

FPGAの専門的知識がなくても、ユーザ独自の計測回路を組み込めるよう、計測器向けFPGA設計ツールを開発します。

NIMやCAMACのシステムをFPGAで置き換えるという当初の目標の実現に近づきます。

ライブラリをユーザプログラムから利用できるようにする

現在のCosmo-Zは、レジスタ操作やメモリ操作などの低レベルの部分と、TCP/IPサーバやコマンドラインアプリが混然一体となっていて、ユーザアプリケーションの開発が極めて困難です。

このソフトウェアを階層的に分割して、低レベルな操作をまとめてCosmo-Zのライブラリ2.0として整備します。

 

ライブラリには、ADC設定、キャプチャ、トリガ、オフライン解析などの API群を用意したものを用意します。

使いやすさの最終的な目標は、計測結果をPythonで取得できるようにすることです。

Cosmo-Z以外のハードウェアでも動作するようにする

優れたライブラリとFPGAが設計できた際には、Cosmo-Zのハードウェアだけでなく、ユーザが開発したFPGAボードでも動作するようにします。

そのサンプルとして、Cosmo-Zのライブラリが動作する、別のハードウェアを2017年度中に提供する予定です。

オープンソースのFPGA計測器開発に貢献する

FPGAを活用したオープンな物理計測の世界の発展のため、成果物の一部をオープン化します。

ロードマップ

  • 2017年10月13日(金)
    • OSのUbuntu化
    • 新ライブラリの設計とAPIドキュメント公開
    • 基本的なPythonラッパの用意
    • 初歩的な計測アプリのリリース
      (この時点ではFPGAは2016年度版を使用)
  • 2017年10月末
    • Vivado版FPGA設計データの初期リリース
    • 現状のcosmoz.elfと同程度の計測を可能にする
    • nginxを使用したWebアプリの提供
    • APIの最初のリリース
    • Pythonインタフェースの
    • EPICS、SCPIの接続実験
  • 2017年11月末
    • 物理計測用FPGA高位設計ツールの開発
    • Cosmo-Zライブラリが動作するもう一つのハードウェアを開発
    • Linux、WindowsなどOSを問わない操作環境の達成
  • 2017年12月末
    • EPICSへの本格対応

 


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