Vi siete mai chiesti quanto tempo impiega il segnale digitale a passare da una sorgente allo schermo della vostra TV? Il produttore digitale Mike Kibbel ha fatto proprio questo, utilizzando un FPGA con circuito a fotodiodo personalizzato per sapere quale fosse il ritardo tra il gioco riprodotto sul core NES (Nintendo Entertainment System) in esecuzione sull’FPGA e la TV collegata ad esso tramite DVI. Sì, lo so, i puristi del retrogaming sono già svenuti. Qualsiasi esperto o appassionato, infatti, predilice i monitor CRT a tubo catodico, ma è utile di tanto in tanto effettuare questo tipo di test, anche perché non tutti hanno lo spazio per poter ospitare un monitor di questo genere, grande e pesante.
Utilizzando la scheda di sviluppo FPGA Nexys A7-100T di Digilent, Mike invia un’immagine a un display utilizzando un chip Lattice Semiconductor SiI 164 DVI. Una scheda PMOD personalizzata con un circuito composto da un fotodiodo, un amplificatore operazionale e un comparatore rileva quindi i pixel illuminati sulla TV in modo che l’FPGA possa calcolare la differenza di tempo/ritardo.
Il circuito intelligente del fotodiodo misura i ritardi di ingresso a gruppi di pixel in varie posizioni intorno allo schermo utilizzando un segnale 720p a 60 Hz, che poi invia al progetto HDL sull’FPGA scritto in SystemVerilog.Come descrizione di alto livello, il progetto HDL in esecuzione sull’FPGA Artix della scheda Nexys avvia un timer quando i dati di un pixel vengono inviati al chip DVI (la versione 24bpp-DDR dell’interfaccia video digitale PMOD da 1BitSquared) e arresta il timer quando il circuito del fotodiodo rileva il pixel illuminato sullo schermo TV.
Questo progetto è una perfetta dimostrazione delle capacità di temporizzazione superiori di un FPGA rispetto a un microcontrollore o microprocessore, nessuno dei quali sarebbe stato in grado di fornire la risoluzione di temporizzazione di 0,1 millisecondi che Mike è stato in grado di ottenere. Questo progetto è anche una brillante implementazione della forma d’arte sempre più perduta dell’elettronica analogica. Se volete saperne di più sul progetto, potete consultarne la relativa pagina.
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Fabrizio Bianchini
###Da sempre appassionato di tecnologia, soffro di insaziabile curiosità scientifica. Adoro sperimentare e approfondire le mie conoscenze sulle ultime novità sul mercato in termini di hardware, alta tecnologia e videogiochi. Attratto e coinvolto nella prototipazione hardware dalla piattaforma Arduino, Raspberry Pi e Nvidia Jetson.### ###Always passionate about technology, I am suffering from insatiable scientific curiosity. I love experimenting and deepening of my knowledge on the latest news on the market in terms of hardware, hi-tech and video games. Got attracted and involved in hardware prototyping by the Arduino platform, Raspberry Pi and Nvidia Jetson.###