Mit der Leistungsfähigkeit von FPGAs (Field-programmable Gate Arrays) bringen Sie Ihre Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests auf das nächste Level.
Durch frei programmierbare Logik direkt im Testsystem schaffen Sie genau die Funktionalität, die Ihr Prüfaufbau erfordert. Ob Signalverarbeitung in Echtzeit, Protokollimplementierung oder kundenspezifische Algorithmen – User-FPGAs ermöglichen höchste Flexibilität und Performance bei HIL-Tests mit dem VT System von Vector.
Damit profitieren Sie von maximaler Anpassungsfähigkeit, kürzeren Entwicklungszyklen und einer optimierten Testqualität – genau abgestimmt auf Ihre individuellen Anforderungen.
Warum benutzerprogrammierbare FPGA-Module verwenden?
- Maximale Flexibilität – Hardware per Neuprogrammierung jederzeit anpassbar – für vielfältige Anwendungen.
- Schneller am Ziel – Viele Testfunktionen dank FPGA-Beispielbibliothek bereits fertig verfügbar.
- Höchste Performance – Mehr Leistung durch parallele Verarbeitung mehrerer Prozesse.
- Zukunftssicher – Systeme im Feld aktualisieren – ohne Hardwaretausch.
- Skalierbar & kosteneffizient – Designs flexibel anpassen und Ressourcen optimal nutzen.
- Wiederverwendbar – Bewährte Designs mehrfach einsetzen und Entwicklungszeit sparen.
Anwendungsbereiche
User-FPGAs eröffnen beim Hardware-in-the-Loop-Testing mit dem VT System von Vector ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten – überall dort, wo Standardhardware an ihre Grenzen stößt oder spezifische Anforderungen schnelle, deterministische Signalverarbeitung erfordern.
- Echtzeit-Signalverarbeitung:
Signalformen werden direkt auf dem FPGA generiert, gefiltert oder ausgewertet – für präzise und latenzarme Reaktionszeiten. - Kundenspezifische Protokolle und Schnittstellen:
User-FPGAs ermöglichen die Implementierung eigener Kommunikationsprotokolle und Codierungen – perfekt abgestimmt auf das Testobjekt. - Mess- und Stimulationsaufgaben:
Zeitkritische Funktionen wie PWM, Encoder-Auswertung oder Stimulationsmuster laufen mit deterministischem Timing. - Signalmanipulation und Fehlerinjektion:
Signale lassen sich gezielt verändern oder stören, um das Verhalten des Device Under Test (DUT) realitätsnah zu testen. - Hardwarebeschleunigte Modelle:
Rechenintensive Modelle werden direkt in FPGA-Logik umgesetzt – für maximale Geschwindigkeit und Echtzeitfähigkeit.
Mit User-FPGAs schaffen Sie also die Basis für maßgeschneiderte, performante und hochpräzise HIL-Tests, die Ihre Anforderungen punktgenau erfüllen – ohne Kompromisse.
Individuelle FPGA-Lösungen für VT System Module
Für ausgewählte VT System Module bietet Vector Ihnen spezielle Varianten mit einem benutzerprogrammierbaren FPGA an. Damit können Sie Ihre individuellen Funktionalitäten direkt auf das Modul integrieren – mit direktem Zugriff auf VT-Modul Peripherie für höchste Performance.
So passen Sie Ihre VT System Module gezielt an Ihre spezifischen Anforderungen an und schaffen sich nahezu unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten für Entwicklung und Test.
Folgende Module stehen Ihnen dafür zur Verfügung:
VT1004A FPGA
Spannungsmessung, elektronische Last
VT2004A FPGA
Spannungsstimulation, Widerstandskaskade
VT2516A FPGA
Digitaler Eingang, digitaler Signalgenerator, Spannungsmessung
VT2710
PSI5/SENT, SPI, UART, I²C, LVDS
VT2808 FPGA
Strom-/Spannungsmessung
VT2816A FPGA
Spannungsmessung/-ausgabe
VT2848 FPGA
Digitales I/O-Modul
VT5838
Analog-/Digital-I/O-Modul, LVDS, RS-422, SPI, Motor-/Inverter-Simulation
VT7900A FPGA
Erweiterungsmodul für aufgabenspezifische Schaltungen
FPGA-Architektur des VT Systems
In den Modulen des VT Systems kommen Altera®-FPGAs zum Einsatz. Das Haupt-FPGA übernimmt die Daten- und Signalverarbeitung sowie den Zugriff auf die I/O-Hardware. Auf ausgewählten Modulen steht Ihnen zusätzlich ein User-FPGA zur Verfügung, das Sie frei programmieren und so gezielt für eigene Anwendungen nutzen können.
Das User-FPGA ermöglicht Ihnen eine klare Trennung von Aufgaben: Sie können sich vollständig auf die Entwicklung und Optimierung Ihrer Datenverarbeitungsfunktionen konzentrieren, während das Haupt-FPGA zuverlässig die Ansteuerung der I/O-Hardware einschließlich des Device-under-Test (DUT) sowie die Kommunikation mit CANoe übernimmt.
Für einen reibungslosen Ablauf sorgt das Haupt-FPGA, indem es die Messdaten aufbereitet und zyklisch an das User-FPGA überträgt. Änderungen an den Ausgangssignalen des User-FPGAs werden automatisch über die I/O-Hardware ausgegeben. Auch die gesamte Kommunikation mit CANoe wird zentral vom Haupt-FPGA gesteuert.
FPGA Manager – Werkzeug für effiziente FPGA-Entwicklung
Um Sie bei der Entwicklung eigener FPGA-Funktionalitäten für FPGA-fähige VT System Module zu unterstützen, stellt Vector den VT System FPGA Manager bereit. Mit diesem Tool verwalten Sie Ihre Projekte komfortabel und können Ihre erstellten Anwendungen einfach kompilieren und direkt auf die VT System Module übertragen.
Zu seinen zentralen Aufgaben gehören:
Projekte hinzufügen, ändern und löschen
FPGA-Werkzeugkette – von Modellierung bis Implementierung
Es existieren mehrere flexible Möglichkeiten, um Anwendungen für das User-FPGA zu entwickeln:
- Manuelle Codeerstellung, z. B. VHDL
- Grafische Modellierung mit Simulink® unter Verwendung eines speziellen, von Intel® bereitgestellten Blocksets
- Grafische Modellierung in Simscape®
Die Schnittstelle zu CANoe wird über Systemvariablen realisiert, die im FPGA Manager angelegt werden. Der FPGA Manager stellt diese dann durch ein Mapping im HDL-Code bereit.
Die Kompilierung des Projekts erfolgt mit Altera® Quartus®, der Design-Umgebung für Altera® FPGAs. Dieser Schritt läuft automatisch im Hintergrund ab, da Quartus® vollständig vom VT System FPGA Manager gesteuert wird. Auch das Herunterladen des kompilierten Codes auf das User-FPGA übernimmt der FPGA Manager.
So können Sie sich ganz auf Ihre Entwicklung konzentrieren, während der FPGA Manager den Rest zuverlässig für Sie erledigt.
FPGA-Beispielbibliothek – schneller Einstieg für FPGA-Projekte
Unsere FPGA-Beispiele sind der ideale Startpunkt für Ihr User-FPGA-Projekt: praxiserprobt, flexibel und sofort einsatzbereit. Statt zeitaufwendig bei Null zu beginnen, profitieren Sie von fertigen Anwendungen, die auf Performance, Effizienz und Erweiterbarkeit ausgelegt sind.
Ob Protokolle, Inkremental-Encoder, Waveform-Modulator oder Messfunktionalitäten – die Beispiele decken ein breites Spektrum ab und lassen sich schnell an Ihre individuellen Anforderungen anpassen.
Alle User-FPGA-Beispiele finden Sie auf GitHub, wo sie direkt heruntergeladen und in eigene Projekte integriert werden können. So verkürzen Sie Ihre Entwicklungszeit und schaffen mehr Raum für Innovation.
Nicht das Gesuchte dabei? Kontaktieren Sie uns – wir entwickeln für Sie maßgeschneiderte FPGA-Lösungen, die perfekt zu Ihren Anforderungen passen.
FPGA-Modellbibliothek in Simulink – für Echtzeitsimulation elektrischer Maschinen
Die erfolgreiche Umsetzung von Hardware-in-the-Loop (HIL) für Leistungselektronikanwendungen setzt präzise Modelle, extrem schnelle Ausführung mit Zeitschritten im Nanosekundenbereich sowie eine latenzarme I/O-Kommunikation voraus. Nur so lässt sich sicherstellen, dass Regler unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden.
Unsere FPGA-Bibliothek für elektrische Maschinen bietet eine optimale Umgebung für die Entwicklung und den Test von Steuerungen, Leistungselektronik und elektrischen Antriebssystemen. Sie ermöglicht höchste Performance und maximale Testflexibilität – ganz ohne eigenen Aufwand für die FPGA-Programmierung.
