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系统关键技术通用评估平台,轻松集成FPGA设计

电子设计 2018-04-02 09:33 次阅读

系统设计有时十分复杂,需要充分了解许多不同的元件,如果解决方案的各环节可以进行原型制作并快速演示,就可以简化过程,更重要的是,可以减少设计师面临的风险。凭借ADI公司的系统演示平台 (SDP),系统设计师可以重复使用核心元件,在最终系统实施前评估并演示各设计环节。

SDP上提供ADI公司系列产品的元件和实验室电路评估板,并随时更新。由于之前使用过该平台,对其有一定的认知,用户很容易在熟悉的环境中评估新类别的元件。SDP连接至FPGA评估与原型制作平台,可以轻松创建并演示采用ADI元件通信的定制FPGA嵌入式设计。用户可以迅速建立定制评估与原型制作系统,还可以重复使用各种平台元件,演示各种丰富的硬件与软件概念,十分简单经济。

平台概述

如图1所示,系统演示平台包含一系列控制器板、内插器板和子板,ADI元件和实验室电路均可轻松使用评估系统。控制器板通过USB 2.0连接至个人计算机,并通过片上连接器连接至SDP兼容子板。子板包括专用元件评估板和Circuits from the Lab™实验室电路。内插器板可将控制器板连接至子板,或调整SDP子板,令其适应第三方工具。采用定义引脚排列的标准小尺寸120引脚连接器是平台上各电路板上的常见元件,可建立定制且易更改的系统。控制器板上有120引脚的连接器接头,子板上有插座连接器,内插器板上则根据功能不同,有接头或插座(或两者都有)。

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图1.系统演示平台概述

控制器板

如图2所示,控制器板有两种类型,即SDP-B和SDP-S。两者都需要通过USB 2.0连接在系统和个人计算机用户接口之间进行控制和数据传输。

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图2.控制器板:a) SDP-B,b) SDP-S

如图3所示,SDP-B是一款小尺寸电路板,采用USB mini-B连接器连接个人计算机,其内核为ADSP-BF527 Blackfin®处理器。Blackfin处理器的功能相当于USB控制器,也为子板提供一系列外设接口。这些接口通过两个相同的120引脚连接器提供,包括SPI、SPORT、I2C,GPIO、定时器、PPI和异步并行接口。SDP-B控制器可与专为SDP设计的任意子板共同使用。两个120引脚连接器便于将两个子板同步连接至一个控制器板

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图3.SDP-B控制器功能概述

SDP-S是一款小尺寸、低成本、仅兼容串行的控制器板,外设接口少于SDP-B。SDP-S的核心元件是USB-串口引擎,它具有一个120引脚的连接器,与SDP-B上的连接器引脚兼容。部分外设接口包括SPI、I2C,和GPIO。SDP-B包含SDP-S的所有功能,因此所有适合SDP-S的电路板均适合SDP-B。表1对比了SDP-B和SDP-S板提供的外设接口。

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表1. 控制器板

子评估板

如图4所示,可用于系统演示平台的数据转换器、混合信号和射频元件评估板越来越多。凭借单块控制板,用户只需购买一块子板,便可在选型过程中将其用于准备评估的具体元件或实验室电路。实验室电路结合了子系统级构建模块和多种ADI元件,可解决常见的设计难题。这些电路板经过精心设计、测试与记录后,可轻松快捷地实现系统集成,将电路板连接至SDP后,用户可以地对整个实验室电路进行原型制作,制作过程和单个元件一样便捷。如需兼容子板的完整列表,请访问analog官网。子板必要时可采用外部供电,每个子板均包括相应软件,可通过控制器与个人计算机通信,如图5所示。

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图4.系统关键技术通用评估平台

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图5.评价体系

内插器板

SDP包括多种内插器板,可在平台的两个元件之间发送信号,或将平台的元件连接至第三方评估系统。SDP分线板位于控制器板和子板之间。一端有120引脚的插座连接器,可连接至控制器板,另一端有120引脚的接头连接器,可连接至子板。来自插座的信号可直接发送至接头。每个信号线都有一个通孔探测点,可令其单独接受监控。这样,120引脚连接器上的每个信号都可以轻松访问

轻松集成FPGA设计

BeMicro SDK-SDP内插器可将SDP子板连接至BeMicro SDK ((解决方案开发套件),创建嵌入式FPGA系统原型。BeMicro SDK由ArrowAltera共同开发。它具有120引脚连接器接头,可将信号从元件评估板或实验室电路板发送至与BeMicro SDK相连的Samtec边缘连接器。BeMicro SDK由NIOS®II处理器供电,采用Eclipse集成设计环境,用户可以通过Altera的Cyclone®4 FPGA和一系列ADI评估板轻松定制嵌入式处理器设计和原型制作解决方案。BeMicro SDK采用了Arrow和Altera共同提供的类似USB棒尺寸。BeMicro SDK和BeMicro SDK-SDP内插器可从Arrow公司直接购买。图6显示的是BeMicro SDK、BeMicro SDK-SDP内插器和ADI元件评估板。

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图6.BeMicro SDK、内插器和SDP控制器

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图7.FPGA系统功能模块

购买平台元件

有关控制器板、内插器板和子板的更多信息,请访问analog官网。表2列出了平台电路板的报价。

未来模块

为了简化系统设计过程,我们需要提供易于使用的演示和评估元件,以解决日益增加的问题,系统演示平台将不断发展壮大。2011年9月,平台中将增加系统功能模块,为现有平台提供更多功能。第一个模块就是FPGA模块。SDP-FPGA模块位于控制器板和子板之间,增加了演示或原型制作系统的灵活性。SDP-FPGA模块可将120引脚连接器连接至控制器板,还具有120引脚的接头连接器,可连接至子板。SDP-FPGA板还有一个差分连接器,带差分通信接口的元件可用于SDP平台。

结论

系统演示平台为系统设计师提供了之前的单一ADI平台所不具备的灵活性。随着平台的不断发展,其可重复使用、定制系统演示与原型制作的强大功能也会愈加显现。子板种类繁多,其中包括元件评估板和实验室电路,确保系统演示平台可以提供一站式解决方案,以满足设计师的评估和演示需求。请访问analog官网及时掌握SDP的新闻动态。

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