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RTSim Accelerator

[DT-1020]

DT-1020はLT-RTSimを高速化するためのアクセラレータです。アクセラレータを追加する事により0.1μSec〜10μSecのシミュレーション周期を実現する事が可能となります。

概要


DT-1020はリアルタイムシミュレータLT-RTSimを高速化するためのアクセラレータです。LT-RTSimのシミュレーション周期は数10μSecが上限ですが、アクセラレータを追加する事により0.1μSec〜10μSecのシミュレーション周期を実現する事が可能となります。

一般的にシミュレーションモデルは比較的ゆっくりと動く大きなモデル部分から、非常に高速で動作する比較的小さなモデル部分まで様々な要素(モデルの大きさと速度)で構成されています。そこで最も重要な問題は非常に高速で動作する比較的小さなモデル部分をどの様に動作させるかと言う事になります。リアルタイムシミュレータの処理能力は有限であるため、モデルの各部分をステップサイズに応じて低中速部はLT-RTSim-II(Pentium M)で、高速部と超高速部はアクセラレータ (CPUとFPGA)に分配し、それぞれの要求する処理速度を実現する事が可能です。またハードウェア構成に対応したソフトウェア開発環境も提供しています。
 

 

表1シミュレーション周期

 


演算デバイスはCPUとFPGAを実装しています。シミュレーションモデルのリアルタイム化を実現する場合の柔軟性(CPU)と高速性(FPGA)を両立させています。CPUは64bit浮動小数点演算ユニットを内臓したSH-4A(400MHz)を使用し、Simulinkモデルを高速にリアルタイム処理する事ができます。またCPUの演算処理よりも更に高速演算を行うためにFPGAとしてはEP2S60を搭載しており超高速な入出力やモデル計算を行うことができます。
高速な応答速度が要求されるコントローラのRapid Prototypeや制御対象としてのHILSの開発に最適です。


特徴

1) CPUはSH-4Aを搭載。CLOCK:400MHz。
2) CPUのメモリはDDR-SRAM128Mbyteを実装している。
3) DI/Oは16bitのTTL入力、16bitのTTL出力がある。
4) ドータボードへは53本のTTL拡張バスが用意されている。
5) DT-1020は16台まで拡張可能である。
6) DT-1020間の通信はLVDS IN:9ch+CLOCK、OUT:9ch+CLOCKを使用して行う。
7) 外部I/Oバスは入力11ch、出力11chのLVDSを使用しており13.2bpsの転送レートが可能。
8) 外部I/OバスはI/O機器を8台までデイジーチェーン(daisy chain)が可能。
9) CPUからのI/Oアクセスは0.1μSecを実現している。
10) PGAのFlashMemoryへの書き込みはPCIバスを経由して書き込みが可能。
11) CPUのプログラム&データ用FlashMemoryもPCIバスを経由して書き込みが可能。
12) 外部I/Oとしては A/D&D/Aユニット(DT-1021)がある。8台まで拡張可能。
13) ソフトウェア開発環境RTSim-ViewはSimulinkモデルをRTSimアクセラレータのCPU(SH-4A)に搭載できる様に機能拡張しました。それによりLT-RTSim-IIのCPU(Pentium)とRTSimアクセラレータのCPUのモデルを同時に動作させ管理する事ができます。またSH-4AからDI/OポートやA/D&D/Aユニット(DT-1021)を使用するためのブロックライブラリとコード生成機能を持つRTSim-ViewEXを提供致します。

表2 オプション

 

 

 

 図1 リアルタイムシミュレータ システム構成図

 

 

 

図2 アクセラレータDT-1020の構成図

 

 

 

表3 アクセラレータDT-1020のハードウェア仕様

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純
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羆若
篁鐚宴若