Научная статья на тему 'Инструментальные средства отладки устройств цифровой обработки сигналов, проектируемых на основе ПЛИС fpga фирмы Xilinx серий Virtex-6 и Spartan-6'

Инструментальные средства отладки устройств цифровой обработки сигналов, проектируемых на основе ПЛИС fpga фирмы Xilinx серий Virtex-6 и Spartan-6 Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
128
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Зотов Валерий

В шестой части статьи представлена информация об инструментальном комплекте общего назначения Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit, который выпускает компания Avnet. Его совместно с модулями расширения АЦП и ЦАП можно применять для реализации устройств цифровой обработки сигналов. Рассмотрены функциональные возможности и архитектура отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Зотов Валерий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Инструментальные средства отладки устройств цифровой обработки сигналов, проектируемых на основе ПЛИС fpga фирмы Xilinx серий Virtex-6 и Spartan-6»

Продолжение. Начало в № 4'' 2011

Инструментальные средства отладки устройств цифровом обработки сигналов,

проектируемых на основе ПЛИС FPGA фирмы Xilinx серий Virtex-6 и Spartan-6

Валерий ЗОТОВ

walerry@km.ru

В шестой части статьи представлена информация об инструментальном комплекте общего назначения Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit, который выпускает компания Avnet. Его совместно с модулями расширения АЦП и ЦАП можно применять для реализации устройств цифровой обработки сигналов. Рассмотрены функциональные возможности и архитектура отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board.

Назначение и состав инструментального комплекта Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit

Инструментальный комплект Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit ориентирован, в первую очередь, на разработку и аппаратную отладку проектов цифровых устройств различного назначения, отличающихся невысокой себестоимостью и низким уровнем энергопотребления, в том числе мобильных устройств с автономным питанием. При этом схемотехнические решения, применяемые в отладочном модуле Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board, можно рассматривать в качестве образцов реализации соответствующих узлов в проектируемых устройствах. Примерами таких решений могут служить экономичный вариант схемы формирования и контроля питающих напряжений ПЛИС семейства Spartan-6 LX и организация взаимодействия цифровой части проектируемой системы, реализуемой на основе ресурсов кристалла программируемой логики, с аналоговыми устройствами и интерфейсом USB.

Несмотря на ограниченный объем логических, трассировочных и специализированных аппаратных ресурсов кристалла программируемой логики, применяемого в составе модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board, инструментальный комплект Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit позволяет выполнять отладку устройств цифровой обработки сигналов и встраиваемых микропроцессорных систем, разрабатываемых на базе

конфигурируемых 8-разрядных ядер семейства PicoBlaze [6, 57, 58] и 32-разрядных ядер семейства MicroBlaze [6, 59], с наиболее востребованными интерфейсами.

В состав этого инструментального комплекта входят все необходимые аппаратные и программные средства, которые могут потребоваться в процессе разработки и отладки цифровых устройств различного назначения:

• Плата основного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board.

• Плата жидкокристаллического сегментного дисплея Avnet LCD, подключаемая к основному отладочному модулю.

• Li-Ion аккумуляторная батарея, используемая в качестве автономного источника питания основного модуля.

• Стандартный USB-кабель (Type A — Mini-B), предназначенный для загрузки конфигурационной последовательности в ПЛИС и программирования элементов Flash ППЗУ, установленных на плате основного отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board.

• Диск DVD-ROM, содержащий новую полнофункциональную версию системы проектирования ISE Design Suite WebPACK [5].

• Утилита компании Avnet AvProg (Avnet Programming Utility), позволяющая выполнять конфигурирование ПЛИС, непосредственное программирование элемента Flash-памяти, установленного на плате основного инструментального модуля, а также мониторинг энергопотребления и уровней питающих напряжений с помощью стандартного кабеля, подключаемого к USB-порту компьютера.

Полную документацию на инструментальный комплект Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit, включающую подробное описание аппаратной части отладочного модуля и инструкцию по эксплуатации, последнюю версию программных средств AvProg, а также примеры проектов, предлагаемые для этого комплекта, можно найти на Web-странице компании Avnet в разделах [63, 64].

Особенности

инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

Наиболее существенными особенностями инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board являются:

• Применение в качестве основного компонента отладочного модуля кристалла программируемой логики семейства Spartan-6 LX, предоставляющего возможность реализации проектов встраиваемых микропроцессорных систем и устройств цифровой обработки сигналов с низким уровнем энергопотребления.

• Наличие элемента последовательной Flash-памяти с интерфейсом SPI (Serial Peripheral Interface), который может быть задействован как для хранения конфигурационной информации ПЛИС, так и в качестве энергонезависимой памяти данных в разрабатываемых встраиваемых системах.

• Использование в составе инструментального модуля программируемой «системы на кристалле» PSoC (programmable systems-on-chips), позволяющей эффективно реализовать контроллеры различных

интерфейсов, блоки конфигурирования ПЛИС и программирования элемента Flash-памяти, а также схему измерения уровней питающих напряжений и потребляемой мощности.

• Присутствие на плате внешнего (по отношению к ПЛИС) ОЗУ LPDDR Mobile SDRAM с информационной емкостью 512 Мбит, расширяющего ресурсы блочной памяти Block RAM кристалла программируемой логики семейства Spartan-6 LX.

• Наличие в составе модуля дополнительных компонентов, обеспечивающих возможность полнофункциональной реализации интерфейса 10/100 Ethernet.

• Подключение пользовательских выводов ПЛИС к контактам разъемов расширения различного типа, предоставляющих возможность сопряжения с внешними периферийными модулями с интерфейсами FMC LPC, MXP (Mini Expansion Port) компании Avnet и PMOD (Peripheral Module) фирмы Digilent Incorporated.

• Возможность загрузки конфигурационной последовательности в кристалл программируемой логики семейства Spartan-6 LX через порт USB с помощью обычного кабеля (Type A — Mini-B) и утилиты AvProg Utility.

• Присутствие дополнительного разъема, предназначенного для подключения стандартных загрузочных кабелей различного типа, предлагаемых фирмой Xilinx, с помощью которых можно выполнять операции конфигурирования ПЛИС в различных режимах и обратного считывания конфигурационных данных через порт JTAG-интерфейса, а также внутрикристальную отладку проектируемых устройств с помощью средств ChipScope Pro [8] и программирования элемента Flash-памяти.

• Наличие четырех сенсорных кнопочных переключателей, которые можно использовать в качестве элементов управления в разрабатываемом устройстве, например, для выбора режима работы реализуемого устройства цифровой обработки сигналов или в процессе его отладки, а также для тестирования инструментального модуля и прикладного ПО.

• Применение светодиодных элементов индикации, обеспечивающих возможность визуального контроля напряжения питания, процесса конфигурирования кристалла и функционирования разрабатываемых устройств.

• Использование комплексной схемы формирования питающих напряжений, предоставляющей возможность питания инструментального модуля от аккумуляторной батареи или от внешнего источника.

Архитектура инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

Внешний вид инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board и платы жидкокристаллического сегментного дисплея Avnet LCD представлен на рис. 56 и 57 соответственно.

Структурная схема основного отладочного модуля инструментального комплекта Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit приведена на рис. 58.

Рис. 56. Внешний вид инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

' _ J№NЖТ

Рис. 57. Конструктивное исполнение модуля ЖК-дисплея Avnet LCD

Рис. 59. Архитектура «системы на кристалле» семейства PSoC3 Mixed-Signal Array

Основными компонентами архитектуры инструментального модуля Xilinx

Spartan-6 LX16 Evaluation Board являются:

• кристалл программируемой логики XC6SLX16 семейства Spartan-6 в корпусе CSG324, предназначенный для реализации основных функций устройств цифровой обработки сигналов или встраиваемых микропроцессорных систем;

• многофункциональный программируемый блок;

• блок внешней памяти;

• схема загрузки конфигурационных данных;

• блок интерфейса 10/100 Ethernet;

• генератор основного сигнала синхронизации;

• разъемы расширения;

• схема формирования и контроля питающих напряжений;

• блок светодиодных индикаторов;

• блок сенсорных кнопочных переключателей;

• разъем USB-порта, имеющий многоцелевое назначение.

Использование в качестве основного компонента отладочного модуля кристалла программируемой логики XC6SLX16, выполненного по технологии 45 нм, обеспечивает оптимальное сочетание производительности, низкого энергопотребления и невысокой стоимости. Указанная ПЛИС включает в себя 14 579 логических ячеек Logic Cells, 32 модуля блочной памяти Block RAM суммарной емкостью 576 кбит, 32 аппаратные секции цифровой обработки сигналов DSP48A1, 2 аппаратных контроллера интерфейса памяти Memory Controller Block (MCB) и 2 блока управления синхронизацией Clock Management Tiles (CMT). С учетом ограниченного объема специализированных аппаратных ресурсов установленного кристалла программируемой логики рассматриваемый инструментальный модуль целесообразно использовать для реализации и отладки устройств цифровой обработки сигналов с последовательной организацией выполнения операций. Подробное описание технических характеристик и функциональных возможностей ПЛИС XC6SLX16 приведено в [2, 10-19].

Многофункциональный программируемый блок инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board выполнен в виде «системы на кристалле». Для его реализации использован кристалл семейства PSoC3 Mixed-Signal Array — CY8C3866AXI-40, выпускаемый фирмой Cypress Semiconductor, который характеризуется низким уровнем потребляемой мощности. Структурное представление архитектуры этой «системы на кристалле» показано на рис. 59.

Основные элементы архитектуры кристаллов семейства PSoC3 Mixed-Signal Array:

• центральное процессорное устройство (ЦПУ);

• подсистема памяти;

• цифровая периферия;

• аналоговая периферия;

• блок синхронизации;

• подсистема управления питанием;

• блок программирования и отладки;

• подсистема ввода/вывода.

В качестве центрального процессорного устройства в составе «систем на кристалле» этого семейства применяется ядро 8051,

которое полностью поддерживает систему команд оригинального микропроцессора MCS-51. Подсистему памяти образуют статическое ОЗУ SRAM емкостью 8 кбайт, Flash и EEPROM ППЗУ объемом 64 кбайт и 2 Мбайт соответственно и контроллер интерфейса внешней памяти EMIF (External Memory Interface). Цифровая периферия включает в себя массив универсальных цифровых блоков UDB (Universal Digital Block), контроллеры интерфейсов CAN, USB 2.0, SPI, I2C, программируемые таймеры/счетчики. В состав аналоговой периферии входят: 20-разрядный дельта-сигма аналого-цифровой преобразователь (АЦП), четыре 8-разрядных цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП), четыре программируемых аналоговых блока, четыре компаратора, четыре операционных усилителя, блок контроля сенсорных переключателей CapSense, датчик температуры и контроллер жидкокристаллического сегментного дисплея, а также блок цифровой фильтрации с фиксированной запятой DFB (Digital Filter Block). Блок синхронизации составляют генераторы, делители частоты и ресурсы распределения тактовых сигналов в кристалле PSoC3 Mixed-Signal Array. Подсистема управления питанием содержит интегрированные стабилизаторы напряжений и блоки переключения режимов энергопотребления кристалла. Блок программирования и отладки обеспечивает поддержку интерфейсов JTAG, SWD (Serial Wire Debug) и SWV (Single Wire Viewer), которые можно использовать для загрузки и верификации разрабатываемого программного обеспечения. Для согласования уровней внутренних сигналов кристалла с внешними цепями в «системах на кристалле» семейства PSoC3 Mixed-Signal Array используются блоки ввода/вывода общего и специального назначения (GPIO и SIO соответственно), а также блоки ввода/вывода интерфейса USB 2.0 (USBIO). Подробная информация о характеристиках, функциональных возможностях и архитектуре «систем на кристалле» семейства PSoC3 Mixed-Signal Array приведена в [61].

В рассматриваемом отладочном модуле на базе кристалла CY8C3866AXI-40 реализованы контроллеры интерфейсов USB 2.0, SPI, I2C, RS-232, блока сенсорных переключателей, а также схемы конфигурирования ПЛИС и мониторинга питающих напряжений и потребляемой мощности. Подключение выводов этого кристалла к 40-контактному разъему расширения обеспечивает возможность прямого подключения модуля жидкокристаллического сегментного дисплея Avnet LCD, входящего в состав инструментального комплекта Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit. При этом для организации указанных интерфейсов задействована только незначительная часть ресурсов «системы на кристалле» PSoC3 Mixed-Signal Array CY8C3866AXI-40. Данный кристалл предоставляет возможность использования в разрабатываемом устройстве различных аналоговых и цифровых блоков, в частности, программируемых усилителей, фильтров, компараторов, АЦП, ЦАП и блока цифровой фильтрации. Разработчику предоставляется возможность изменения конфигурации этой «системы на кристалле», установленной при изготовлении отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board, в соответствии с особенностями проектируемого устройства цифровой обработки сигналов. Для этого необходимо воспользоваться интегрированной средой проектирования и программирования Cypress PSoC Creator в комплексе с программатором MiniProg3. Пакет указанных программных средств можно скопировать после выполнения процедуры бесплатной регистрации, открыв сайт www.cypress.com, перейдя в раздел Software и выбрав подраздел PSoC Creator. Применение кристаллов семейства PSoC3 Mixed-Signal Array в качестве дополнительного компонента систем, проектируемых на основе ПЛИС семейств Spartan-6 LX и Spartan-6 LXT, позволяет минимизировать общую потребляемую мощность и суммарную стоимость разрабатываемых цифровых и смешанных (аналого-цифровых) устройств.

Блок внешней памяти отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board включает в себя элемент Flash ППЗУ с интерфейсом SPI и элемент высокоскоростного ОЗУ LPDDR Mobile SDRAM. Структурная схема этого блока и его сопряжения с ПЛИС XC6SLX16 изображена на рис. 60.

В качестве элемента Flash-памяти с интерфейсом SPI объемом 128 Мбит применена микросхема N25Q128, выпускаемая компанией Numonyx. Интерфейсные входы и выходы этой микросхемы подключены к пользовательским выводам кристалла программируемой логики семейства Spartan-6 LX, которые относятся ко второму банку блоков ввода/вывода (Bank 2). Это ППЗУ можно использовать для хранения конфигурационной информации ПЛИС, являющейся основой инструментального модуля. В этом случае процесс загрузки конфигурационной последовательности в кристалл XC6SLX16 производится в режиме SPI. После завершения процесса конфигурирования кристалла программируемой логики элемент Flash-памяти может быть задействован в проекте для выполнения различных функций, например, для хранения исполняемого программного кода встраиваемых микропроцессорных систем или значений коэффициентов, используемых в реализуемом алгоритме цифровой обработки сигналов. Кроме того, на основе этого Flash-ППЗУ может быть реализована энергонезависимая память данных встраиваемых систем и устройств цифровой обработки сигналов, выполняемых на основе ПЛИС XC6SLX16. В составе блока внешней памяти предусмотрен разъем интерфейса SPI, который может использоваться для подключения программатора элемента Flash-памяти N25Q128 или периферийных субмодулей с указанным интерфейсом. Для программирования Flash ППЗУ через этот порт можно использовать универсальный загрузочный кабель фирмы Xilinx — Platform Cable USB II и утилиту XSPI. Кроме того, запись данных в элемент Flash-памяти может осуществляться с помощью указанного загрузочного кабеля и средств программирования iMPACT через порт JTAG-интерфейса инструментального модуля. Программирование микросхемы ППЗУ может выполняться также через порт USB с помощью обычного кабеля, входящего в состав инструментального комплекта Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit, и утилиты AvProg.

Внешнее высокоскоростное ОЗУ реализовано в виде микросхемы синхронной динамической памяти LPDDR Mobile SDRAM MT46H32M16LFBF-5 фирмы Micron Technology Inc. Информационная емкость этого элемента оперативной памяти составляет 512 Мбит с организацией 32М х 16 разрядов. Адресные, управляющие и информационные входы и выходы микросхемы внешней оперативной памяти сопряжены с пользовательскими выводами кристалла программируемой логики XC6SLX16, которые относятся к третьему банку (Bank 3) блоков ввода/вывода.

Схема загрузки конфигурационных данных включает в себя интегрированный программатор, разъем JTAG-порта, предназначенный

ПЛИС Spartan-6

Разъем FMC LPC

Рис. 61. Схема подключения выводов ПЛИС XC6SLX16 к разъему расширения FMC LPC инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

для подключения стандартных загрузочных кабелей различного типа к инструментальному модулю, группу коммутационных перемычек, кнопку PROG и светодиодный индикатор DONE. Интегрированный программатор и разъем USB-порта позволяют выполнять операции конфигурирования ПЛИС и программирования элемента Flash-памяти, установленного на отладочной плате, с помощью обычного USB-кабеля (Type A — Mini-B). Встроенный программатор реализован на базе соответствующих ресурсов «системы на кристалле» семейства PSoC3 Mixed-Signal Array. Разъем JTAG-порта инструментального модуля предоставляет возможность использования для операций конфигурирования, периферийного сканирования и внутрикристальной отладки разрабатываемых устройств универсального загрузочного кабеля Platform Cable USB II, а также выпускавшихся ранее фирмой Xilinx средств загрузки Platform Cable USB и Parallel Cable IV (PC IV). Группа коммутационных перемычек M0, M1 предназначена для выбора режима конфигурирования кристалла программируемой логики XC6SLX16. Кнопка PROG используется для осуществления при-

нудительного реконфигурирования ПЛИС инструментального модуля. Светодиодный индикатор DONE визуально информирует об успешном завершении процесса загрузки конфигурационной последовательности в кристалл программируемой логики XC6SLX16.

Блок интерфейса 10/100 Ethernet в инструментальном модуле Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board выполнен по той же схеме, что и в составе отладочной платы Xilinx Spartan-6 LX150 T Development Board, рассмотренной в первой части статьи (рис. 4, КиТ № 4Ч2011, стр. 71). Основное отличие проявляется в форме реализации физического уровня интерфейса Ethernet. В инструментальном модуле Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board для этой цели используется микросхема DP83848J фирмы National Semiconductor.

Основной сигнал синхронизации в рассматриваемом отладочном модуле формируется кварцевым генератором DS1088LU-66+, который выпускает компания Maxim Integrated Technologies. Сигнал с частотой 66,6 МГц, вырабатываемый этим генератором, поступает на один из специальных выделенных контактов ПЛИС, сопряженных с глобальными бу-

ферными элементами, а именно на GCLK11 (вывод L12 корпуса CSG324). Тем самым предоставляется возможность использования цифровых модулей DCM и аналоговых схем фазовой автоподстройки частоты PLL, входящих в состав блоков управления синхронизацией CMT кристалла программируемой логики XC6SLX16, для формирования требуемой совокупности тактовых сигналов.

Кроме основного сигнала синхронизации с частотой 66,6 МГц, в качестве внешнего тактового сигнала для ПЛИС может использоваться сигнал с частотой 24 МГц, который генерируется соответствующими ресурсами кристалла PSoC3 Mixed-Signal Array CY8C3866AXI-40. Частота этого сигнала может изменяться в пределах от 8 до 33 МГц с помощью программных средств AvProg. Этот сигнал также подключен к глобальному тактовому входу ПЛИС. Сигнал с частотой 24 МГц поступает на вход GCLK9 (вывод K15 корпуса CSG324). Таким образом, любой из внешних сигналов синхронизации допускает возможность применения модулей управления синхронизацией CMT для формирования необходимой совокупности тактовых сигналов с требуемыми значениями частоты и фазы.

Значительная часть пользовательских выводов кристалла программируемой логики XC6SLX16 разведена к контактам стандартных разъемов расширения различного типа, которые обеспечивают возможность сопряжения отладочного модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board с внешними периферийными устройствами. Два 12-контактных разъема предназначены, в первую очередь, для непосредственного подключения различных плат расширения, выпускаемых фирмой Digilent Inc. в соответствии со спецификацией PMOD. Информация обо всех доступных типах плат расширения этой фирмы представлена на Web-странице [65]. Третий, 40-контактный разъем, соответствующий спецификации MXP (Mini Expansion Port), позволяет подключать к рассматриваемому инструментальному модулю различные платы расширения компании Avnet. Четвертый разъем, FMC LPC, соответствующий стандарту ANSI/VITA 57.1, обеспечивает поддержку расширения функциональных возможностей отладочной платы Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board с помощью разнообразных модулей, выпускаемых различными производителями. Схема подключения выводов ПЛИС XC6SLX16 к этому разъему расширения показана на рис. 61.

На плате инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board присутствует еще один 40-контактный разъем, сопряженный с выводами кристалла PSoC3 Mixed-Signal Array CY8C3866AXI-40. Этот разъем используется, в частности, для подключения платы ЖК-дисплея, входящего в состав инструментального комплекта Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit.

Комплексная схема формирования и контроля питающих напряжений инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board представлена на рис. 62. Эта схема выполнена на базе аккумуляторной батареи фирмы Panasonic CGR18650CF с выходным номинальным напряжением 3,6 В и емкостью 2250 мА-ч, контроллеров и интегральных стабилизаторов, которые выпускает компания Texas Instruments. Интегральные стабилизаторы вырабатывают напряжения 1,2, 1,8 и 3,3 В, которые используются для питания ядра и блоков ввода/вывода ПЛИС, «системы на кристалле» семейства PSoC3 Mixed-Signal Array, элементов памяти, микросхемы физического уровня интерфейса 10/100 Ethernet и других компонентов инструментального модуля. При этом в качестве первичного источника питания можно использовать аккумуляторную батарею, порт USB компьютера и сетевой адаптер с выходным постоянным напряжением 12 В. Контроллеры схемы формирования и контроля питающих напряжений осуществляют управление процессом зарядки аккумуляторной батареи от указанных источников напряжения 5 или 12 В.

В отладочном модуле Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board предусмотрена возможность мониторинга уровней всех питающих напряжений, потребляемого тока и мощности от каждого источника, а также уровня заряда аккумуляторной батареи. Соответствующая схема реализована на базе ресурсов кристалла PSoC3 Mixed-Signal Array CY8C3866AXI-40. Результаты измерения перечисленных параметров отображаются с помощью утилиты AvProg (рис. 63).

В состав блока индикации инструментального модуля входят четыре светодиода, подключенные к пользовательским выводам ПЛИС. Эти светодиодные индикаторы можно использовать в проекте разрабатываемой системы, например, для визуального контроля выполнения алгоритма ее функционирования или в процессе тестирования инструментального модуля.

Блок сенсорных переключателей состоит из четырех кнопок и схемы формирования логических уровней сигналов, реализованной на базе соответствующих ресурсов «системы на кристалле» PSoC3 Mixed-Signal Array CY8C3866AXI-40. Сформированные сигналы, соответствующие текущему состоянию сенсорных переключателей, подаются на пользовательские входы ПЛИС. Сенсорные кнопочные переключатели можно использовать в проектируемых устройствах цифровой обработки сигналов и встраиваемых микропроцессорных системах для выполнения различных функций, например, сброса, инициализации, изменения режима работы, а также для управления процессом аппаратной отладки.

Разъем USB-порта выполняет одновременно несколько функций в рассматриваемом

Аккумуляторная батарея

Cell

"X

Схема защиты

Аккумуляторный элемент Li-Ion

BQ27501

USB 5В

12В^>-р TPS54332

5 В

BQ24032A

Vbatt пРи 75 мА

. PSOC (I2C, SPI)

-> PSOC

TPS62400(A)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1,2 В при 500 мА

► FPGA CORE

TPS62400(B)

1,8 В при 300 мА LPDDR, ---^ FPGA I/O,

3,3 В при 300 MA FpGA у

SPI Flash 3,3 В при ЗА

3 В при 40 мА

► FMC (ЗА)

PSOC I/O, Flash/SRAM

3,3 В при 100 мА ^ -PMOD

TPS22942

3,3 В при 100 мА . -> 10/100

3,3 В при

70 мА FPGA I/O

" DantЛ

TPS22942

3,3 В при

70 мА . FPGA I/O I " Dant nit

TPS54332

3,3 или 2,5 В при 2 А

12 В при 1 А

> FMC (1А)

FPGA I/O Bank 0 FMC I/O (2A)

Рис. 62. Комплексная схема формирования и контроля питающих напряжений инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

Рис. 63. Отображение результатов мониторинга уровней питающих напряжений и заряда аккумуляторной батареи инструментального модуля Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board

отладочном модуле. Совместно с интегрированным программатором он используется для конфигурирования ПЛИС и программирования элемента Flash-памяти. После завершения процесса загрузки конфигурационной последовательности в кристалл программируемой логики этот разъем может использоваться для организации взаимодействия отладочного модуля с внешними устройствами посредством ШВ-интерфейса. Кроме того, через этот разъем может подаваться напряжение питания и зарядки аккумуляторной батареи инструментального модуля, а также осуществляться мониторинг параметров системы питания (уровней напряжений, значений потребляемых токов и мощностей, уровня заряда аккумуляторной батареи).

Дополнительную информацию об инструментальном модуле Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Board можно найти в [62]. ■

Продолжение следует

Литература

61. PSoC 3: CY8C38 Family Data Sheet Programmable System-on-Chip. Cypress Semiconductor, 2010.

62. Xilinx Spartan-6 LX16 Evaluation Kit User Guide. Avnet, Inc., 2010.

63. http://em.avnet.com/drc

64. http://www.em.avnet.com/spartan6lx-evl

65. http://www.digilentinc.com/Products/Catalog. cfm? Nav1=Products&Nav2=Peripheral&Cat= Peripheral

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.