利用系統(tǒng)演示平臺建立定制評估與原型制作系統(tǒng)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有時十分復(fù)雜，需要充分了解許多不同的元件，如果解決方案的各環(huán)節(jié)可以進(jìn)行原型制作并快速演示，就可以簡化過程，更重要的是，可以減少設(shè)計(jì)師面臨的風(fēng)險。憑借ADI公司的系統(tǒng)演示平臺（SDP），系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以重復(fù)使用核心元件，在最終系統(tǒng)實(shí)施前評估并演示各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。SDP上提供ADI公司系列產(chǎn)品的元件和實(shí)驗(yàn)室電路評估板，并隨時更新。由于之前使用過該平臺，對其有一定的認(rèn)知，用戶很容易在熟悉的環(huán)境中評估新類別的元件。SDP連接至FPGA評估與原型制作平臺，可以輕松創(chuàng)建并演示采用ADI元件通信的定制FPGA嵌入式設(shè)計(jì)。用戶可以迅速建立定制評估與原型制作系統(tǒng)，還可以重復(fù)使用各種平臺元件，演示各種豐富的硬件與軟件概念，十分簡單經(jīng)濟(jì)。

1 平臺概述

如圖1所示，系統(tǒng)演示平臺包含一系列控制器板、內(nèi)插器板和子板，ADI元件和實(shí)驗(yàn)室電路均可輕松使用評估系統(tǒng)?？刂破靼逋ㄟ^USB 2.0連接至個人計(jì)算機(jī)，并通過片上連接器連接至SDP兼容子板。子板包括專用元件評估板和Circuits from the Lab實(shí)驗(yàn)室電路。內(nèi)插器板可將控制器板連接至子板，或調(diào)整SDP子板，令其適應(yīng)第三方工具。采用定義引腳排列的標(biāo)準(zhǔn)小尺寸120引腳連接器是平臺上各電路板上的常見元件，可建立定制且易更改的系統(tǒng)?？刂破靼迳嫌?20引腳的連接器接頭，子板上有插座連接器，內(nèi)插器板上則根據(jù)功能不同，有接頭或插座（或兩者都有）。

圖1 系統(tǒng)演示平臺概述

2 控制器板

如圖2所示，控制器板有兩種類型，即SDP-B和SDP-S。兩者都需要通過USB 2.0連接在系統(tǒng)和個人計(jì)算機(jī)用戶接口之間進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳輸。

圖2 控制器板：a） SDP-B，b） SDP-S

如圖3所示，SDP-B是一款小尺寸電路板，采用USB mini-B連接器連接個人計(jì)算機(jī)，其內(nèi)核為ADSP-BF527 Blackfin Blackfin?處理器。Blackfin處理器的功能相當(dāng)于USB控制器，也為子板提供一系列外設(shè)接口。這些接口通過兩個相同的120引腳連接器提供，包括SPI、SPORT、I2C、GPIO、定時器、PPI和異步并行接口。SDP-B控制器可與專為SDP設(shè)計(jì)的任意子板共同使用。兩個120引腳連接器便于將兩個子板同步連接至一個控制器板。

圖3 SDP-B控制器功能概述

SDP-S是一款小尺寸、低成本、僅兼容串行的控制器板，外設(shè)接口少于SDP-B。SDP-S的核心元件是USB-串口引擎，它具有一個120引腳的連接器，與SDP-B上的連接器引腳兼容。部分外設(shè)接口包括SPI、I2C和GPIO。SDP-B包含SDP-S的所有功能，因此所有適合SDP-S的電路板均適合SDP-B。表1對比了SDP-B和SDP-S板提供的外設(shè)接口。

表1 控制器板

3 子評估板

如圖4所示，可用于系統(tǒng)演示平臺的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、混合信號和射頻元件評估板越來越多。憑借單塊控制板，用戶只需購買一塊子板，便可在選型過程中將其用于準(zhǔn)備評估的具體元件或?qū)嶒?yàn)室電路。實(shí)驗(yàn)室電路結(jié)合了子系統(tǒng)級構(gòu)建模塊和多種ADI元件，可解決常見的設(shè)計(jì)難題。這些電路板經(jīng)過精心設(shè)計(jì)、測試與記錄后，可輕松快捷地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，將電路板連接至SDP后，用戶可以地對整個實(shí)驗(yàn)室電路進(jìn)行原型制作，制作過程和單個元件一樣便捷。子板必要時可采用外部供電，每個子板均包括相應(yīng)軟件，可通過控制器與個人計(jì)算機(jī)通信，如圖5所示。

圖4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)通用評估平臺

圖5 評價體系

4 內(nèi)插器板

SDP包括多種內(nèi)插器板，可在平臺的兩個元件之間發(fā)送信號，或?qū)⑵脚_的元件連接至第三方評估系統(tǒng)。SDP分線板位于控制器板和子板之間。一端有120引腳的插座連接器，可連接至控制器板，另一端有120引腳的接頭連接器，可連接至子板。來自插座的信號可直接發(fā)送至接頭。每個信號線都有一個通孔探測點(diǎn)，可令其單獨(dú)接受監(jiān)控。這樣，120引腳連接器上的每個信號都可以輕松訪問。

5 輕松集成FPGA設(shè)計(jì)

BeMicro SDK-SDP內(nèi)插器可將SDP子板連接至BeMicro SDK （（解決方案開發(fā)套件），創(chuàng)建嵌入式FPGA系統(tǒng)原型。BeMicro SDK由Arrow于Altera共同開發(fā)。它具有120引腳連接器接頭，可將信號從元件評估板或?qū)嶒?yàn)室電路板發(fā)送至與BeMicro SDK相連的Samtec邊緣連接器。BeMicro SDK由NIOS?II處理器供電，采用Eclipse集成設(shè)計(jì)環(huán)境，用戶可以通過Altera的Cyclone?4 FPGA和一系列ADI評估板輕松定制嵌入式處理器設(shè)計(jì)和原型制作解決方案。BeMicro SDK采用了Arrow和Altera共同提供的類似USB棒尺寸。BeMicro SDK和BeMicro SDK-SDP內(nèi)插器可從Arrow公司直接購買。圖6顯示的是BeMicro SDK、BeMicro SDK-SDP內(nèi)插器和ADI元件評估板。

圖6 BeMicro SDK、內(nèi)插器和SDP控制器

圖7 FPGA系統(tǒng)功能模塊

6 未來模塊

為了簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，我們需要提供易于使用的演示和評估元件，以解決日益增加的問題，系統(tǒng)演示平臺將不斷發(fā)展壯大。2011年9月，平臺中將增加系統(tǒng)功能模塊，為現(xiàn)有平臺提供更多功能。第一個模塊就是FPGA模塊。SDP-FPGA模塊位于控制器板和子板之間，增加了演示或原型制作系統(tǒng)的靈活性。SDP-FPGA模塊可將120引腳連接器連接至控制器板，還具有120引腳的接頭連接器，可連接至子板。SDP-FPGA板還有一個差分連接器，帶差分通信接口的元件可用于SDP平臺。

7　結(jié)論

系統(tǒng)演示平臺為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了之前的單一ADI平臺所不具備的靈活性。隨著平臺的不斷發(fā)展，其可重復(fù)使用、定制系統(tǒng)演示與原型制作的強(qiáng)大功能也會愈加顯現(xiàn)。子板種類繁多，其中包括元件評估板和實(shí)驗(yàn)室電路，確保系統(tǒng)演示平臺可以提供一站式解決方案，以滿足設(shè)計(jì)師的評估和演示需求。