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Forum: FPGA, VHDL & Co. Welches FPGA?


Autor: Lars M. (aboutelectrics)
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Hallo!

Ich suche ein geeignetes FPGA von Altera zur Realisierung eines 
Mini-Satelliten-Projekts, bei dem das FPGA mehrere Sensoren auswerten 
und loggen soll(Temperatur, Beschleunigung, Barometer, etc.).
Habe bereits ein DE2-115 und Kenntnisse in VHDL (mit Quartus 2).
Nun frage ich mich welches Board ich nutzen soll, da das De2-115 ja 
etwas zu groß ist. Ich werde die Logik wahrscheinlich erstmal in mein 
DE2-115 implementieren und testen aber ich benötige ein kleineres Board, 
welches dann auch eine niedrigere Spannungsversorgung haben sollte.

Oder würde sich für ein solches Projekt ein Pi besser eignen ?

Noch einen schönen Abend.

: Verschoben durch Moderator
Autor: aldesser (Gast)
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Schau dir mal den MAX10 an, dafür gibt es relativ viele Development 
Boards zu aktzeptablen Preisen.

Aber deiner Projektbeschreibung würde ich eher einen kleinen uC 
einsetzen, ein FPGA oder Raspi sind überdimensioniert

Autor: Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)
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Wenns sich hier um nen Sat fürs All handlt, dann sollte eh radhart 
Hardware genutzt werden.
Sonst ist der nach einiger Zeit im Eimer.
Bei FPGAs hab ich da jetzt aber nix gefunden, nur bei µCs.

Autor: aldesser (Gast)
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Wenns Radhart sein muss, FPGAs gibts von xilinx, unter anderem 
Virtex-4QV. Da gibt es aber keine fertigen Boards für, und der Preis ist 
sehr stolz.

Aber in einem Cubesat?, mit sehr geringer Verweildauer, eignet sich 
Industrial-Grade Produkte mindestens genauso gut, wie alles 
zertifizierts. Allerdings um den Faktor 1000 günstiger.

Autor: Christoph Z. (christophz)
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aldesser schrieb:
> Aber in einem Cubesat?, mit sehr geringer Verweildauer, eignet sich
> Industrial-Grade Produkte mindestens genauso gut, wie alles
> zertifizierts. Allerdings um den Faktor 1000 günstiger.

Gibt diverse Paper und Master-/Doktorarbeiten zu diesem Themenkreis. 
Typischer Ansatz ist dann, dann man einen viel grösseren 
Industrial-Grade FPGA nimmt, seine Logik doppelt oder dreifach Redundant 
implementiert, per Floor-planning das ganze auch schön weit auseinander 
platziert, Fehlerkorrektur auf den Speichern implementiert und als 
Krönung wird alle paar Sekunden der FPGA neu initialisiert, falls in der 
Zwischenzeit ein SE* ein Konfigurationsbit (SRAM) gekippt hat.

Andere sparen sich das ganze und packen einfach drei Smartphones in den 
Cubesat (citation needed, weiss gerade nicht wo ich das aufgeschnappt 
hatte :-))

Mw E. schrieb:
> Bei FPGAs hab ich da jetzt aber nix gefunden, nur bei µCs.

Wenns mehrere Jahre halten soll, dann sind Antifuse RTAX von Microsemi 
immer noch ziemlich angesagt. Microsemi hat noch mehr für Radhard, wie 
erwähnt von Xilinx (alles unter ITAR mit grossem Papierkrieg bis sie aus 
den USA exportiert werden dürfen). Bald kommt hier noch eine Europäische 
alternative von Nanoxplore dazu 
(http://vegas.nanoxplore.com/project.html)

Autor: Kurz & Knapp (Gast)
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Mw E. schrieb:
> Wenns sich hier um nen Sat fürs All handlt, dann sollte eh radhart
> Hardware genutzt werden.

> Bei FPGAs hab ich da jetzt aber nix gefunden, nur bei µCs.

Dann biste zu dämlich zum suchen, xilinx schmeisst öfters Papers zu 
space-grade und rad-hard FPGA's und ihren Anwendungen raus:

https://www.xilinx.com/news/press/2017/hundreds-of-xilinx-space-grade-fpgas-deployed-in-launch-of-iridium-next-satellites.html
http://dea.unsj.edu.ar/sda/FPGA_On_Mars.pdf
https://www.xilinx.com/publications/prod_mktg/virtex5qv-product-brief.pdf

Autor: Lars M. (aboutelectrics)
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Erst einmal danke für die vielen Antworten.

Also bei dem Satelliten handelt es sich um ein kleines Messinstrument, 
welches mit einer kleinen Feststoffrakete(Eigenbau) in eine gewisse Höhe 
geschossen werden und dann wie gesagt verschiedene Sensordaten auswerten 
und speichern soll. Eine Mini-Kamera soll auch mit implementiert werden. 
Der Satellit soll aber nicht höher als ca 2 Kilometer und dann wieder 
mit einem Fallschirm landen.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Lars M. schrieb:
> mehrere Sensoren auswerten und loggen soll(Temperatur, Beschleunigung,
> Barometer, etc.)
Definiere "auswerten". Oder meinst du eigentlich nur "einlesen"?

Lars M. schrieb:
> Der Satellit soll aber nicht höher als ca 2 Kilometer und dann wieder
> mit einem Fallschirm landen.
Wenn du die Daten nur einlesen und speichern und dann erst nach der 
Landung auswerten willst, dann nimm einen uC für diese Aufgabe.

Lars M. schrieb:
> Oder würde sich für ein solches Projekt ein Pi besser eignen ?
Wenn du ihm halbwegs "Echtzeit" beibringen kannst. Allein von der 
Rechenleistung her kamn der das locker. Nur die Software macht ihn 
"langsam".

Autor: vhdl (Gast)
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Hallo Lothar,

Die Sensoren sollen nur  "eingelesen" und abgespeichert werden.

Ich bin mir noch nicht ganz sicher, aber eventuell würde ich die 
GPS-Daten über Funk an meine "Bodenstation" übermitteln wollen(433MHz?).

Autor: C. A. Rotwang (Gast)
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vhdl schrieb:
> Hallo Lothar,
>
> Die Sensoren sollen nur  "eingelesen" und abgespeichert werden.
>
> Ich bin mir noch nicht ganz sicher, aber eventuell würde ich die
> GPS-Daten über Funk an meine "Bodenstation" übermitteln wollen(433MHz?).

Schau mal nach diversen Ballonprojekten, beispielsweise bei den 
Amateurfunkern. Die nehmen für so was APRS. Und einen RasPi, kein FPGA.

http://www.darc-p04.de/?cat=14&paged=2

Allerdings sollte man die unterschiedlichen Beschleunigungen zwischen 
Raktenstart und Ballonaufstieg mit in die Spec einfliessen lassen. 
Möglicherweise ist das Aus für den RasPi.

Autor: Clonetto 2nd (Gast)
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Das fehlt etwas viel an Theorie. Das wird nichts. Lass es sein. Macht 
besser eine Gopro rein.

Autor: D. C. (gnd)
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"Ein Satellit, altertümlich Kunstmond, ist in der Raumfahrt ein 
künstlicher Raumflugkörper, der einen Himmelskörper auf einer 
elliptischen oder kreisförmigen Umlaufbahn..."

2km Höhe und du willst es uns als Satellit verkaufen.

Autor: D. C. (gnd)
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Und ich denke nicht dass man auf der Zugspitze Radhard Seilbahnen 
einsetzt ;-).

Autor: C. A. Rotwang (Gast)
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D. C. schrieb:
> 2km Höhe und du willst es uns als Satellit verkaufen.

Naja, Rom wurde auch nicht an einem Tag abgerissen, da kann man die 2km 
mal als ersten Versuch in die Richtung Umlaufbahn verstehen.
Und wenns Erdumkreisen geht, muss man nicht in den luftleeren Raum 
vorstossen. Das kann man auch mit Höhenballons. Google Inc hatte da mal 
ein Projekt: https://de.wikipedia.org/wiki/Project_Loon

Autor: vhdl (Gast)
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Es gibt CanSat Satelliten welche extra als Projekt für Höhen zwischen 2 
und 5km gebaut werden. Die sind dann mit Sensoren für Temperatur, 
Beschleunigung etc.

Beispiele:

http://cansatteamrecognize.blogspot.com/2017/06/twins.html
https://de.wikipedia.org/wiki/CanSat

Autor: vhdl (Gast)
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Ich werde auch eine Minikamera in die Rakete bauen  ;-)

Autor: Akkusammler (Gast)
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In 2km Höhe wirst du keinen Satelliten betreiben können. Sie stürzen 
dann wieder ab. Gut dass du schon an Fallschirm denkst.

Frag mal Elon Musik ob er deinen Mini-Satelliten mit in seine 
SpaceX-Rakete nimmt.

Autor: vhdl (Gast)
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Da hast du natürlich Recht. Diese Art von CAnSat- Satelliten werden kurz 
Messungen durchführen und dann wieder zurückkommen. Der Flug ist 
parabelförmig.

Akkusammler schrieb:
> Frag mal Elon Musik ob er deinen Mini-Satelliten mit in seine
> SpaceX-Rakete nimmt.

Werde ich machen :)

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