(495) 922-27-51

Модуль процессора ЦОС ADP101E1

Модуль ADP101E1 разработан на основе процессора TigerSHARC ADSP-TS101Sфирмы Analog Devices. В основе конструкции модуля использована технология ADM.

Модуль ADP101E1 имеет типоразмер 3U и предназначен для создания встраиваемых систем ввода, вывода и цифровой обработки сигналов на базе компьютеров с интерфейсом USB, IEEE1394, либо связанных сетью Ethernet, Wi-Fi. Сбор данных осуществляется с помощью мезонинного модуля, устанавливаемого в разъем интерфейса ADM, цифровая обработка выполняется с помощью процессора ЦОС ADSP-TS101S (TigerSHARC).


Внешний вид


Основные характеристики

  • Процессор ADSP-TS101S (TigerSHARC)
    • Производительность: до 1,8 Gflops
    • Тактовая частота локальной шины: 100 МГц
  • Автономный
  • Карта памяти CompactFlash
  • Динамическая память SDRAM: 128 МБайт
  • Три внешних линк-порта, 200 МБайт/с каждый
  • Интерфейс ADM
    • Установка мезонинных модулей ADM с уровнями LVTTL 3,3 В
    • ПЛИС ADM  Spartan3: XC3S400, XC3S1500
  • Цифровой порт
    • LVTTL 16 бит
    • LVDS 8 бит
  • Разъем межмодульной синхронизации
  • Разъем для подключения коммуникационного мезонинного модуля CCP
  • Разъем JTAG для подключения эмулятора EMU-AD

Изделие разработано в рамках модульного подхода для использования совместно с мезонинными модулями АЦП или ЦАП семейства ADM и интерфейсным мезонинным модулем CCP. Гибкость этой архитектуры определяется реализацией функций управления мезонинными модулями и потоками данных на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) фирмы Xilinx. Сбор данных осуществляется с помощью мезонинного модуля, устанавливаемого в разъем интерфейса ADM, цифровая обработка выполняется с помощью процессора ЦОС ADSP-TS101S (TigerSHARC).

Широкий спектр мезонинных модулей семейства ADM позволяет использовать модуль для построения комплексов обработки сигналов различного назначения. Возможно объединение нескольких модулей в многопроцессорный комплекс, при этом обеспечивается синхронная работа мезонинных модулей ADM.

Интерфейс ADM модуля выполнен на ПЛИС Spartan 3 фирмы Xilinx. В ПЛИС интерфейса ADM возможно ввести функции цифровой обработки сигналов. В зависимости от поставленной задачи можно устанавливать ПЛИС емкостью от 400 до 1500 тысяч вентилей. Разъем ADM непосредственно подключен к ПЛИС ADM, что позволяет использовать линии LVDS и обеспечивает скорость обмена с мезонинным модулем до 1200 МБайт/с.

Обмен данными между процессором TigerSHARC и компьютером производится через мезонинный модуль CCP и ПЛИС HOST. Внутри ПЛИС HOST реализованы двухпортовая память, FIFO и интерфейс процессора TigerSHARC. Два банка FIFO могут быть подключены либо к шине, либо к линк-порту процессора.

Поддерживается накопление данных в память SDRAM или в CompactFlash. Модуль ADP101E1 может распознаваться компьютером как USB Mass Storage Device, что обеспечивает простоту подключения к любой системе, которая поддерживает возможность работы с подобным устройством.

Программное обеспечение включает в себя функции обмена с компьютером, управления и обмена данными с мезонинным модулем.


Структурная схема

 

Вычислительный узел

Основа вычислительного узла – процессор ADSP-TS101S (TigerSHARC). Процессор имеет внешнюю динамическую память  SDRAM объемом до 128 МБайт. Коммуникационные порты Link0 – Link3 используются следующим образом:

  • Link0  выведен на ПЛИС HOST и подключается к FIFO1 или FIFO2

  • Link1 – Link3 выведены на разъемы для подключения к внешним устройствам

Взаимодействие с ПЭВМ

Модуль взаимодействует с ПЭВМ путем передачи заданий и собранных данных через карту памяти CompactFlash, либо через высокоскоростные последовательные интерфейсы. Для подключения по высоскоростным интерфейсам Ethernet, USB, IEEE1394 используется  мезонинный модуль CCP, локальная шина которого выходит на процессор через ПЛИС HOST. 

Память CompactFlash

Полученные в процессе сбора и цифровой обработки данные сохраняются в карте памяти CompactFlash.  Поддерживаются стандартные файловые системы. Карта может быть считана  ПЭВМ или КПК через стандартный card-reader.

Управляющий компьютер записывает на карту файл задания, а после подсоединения карты к модулю ADP101E1 процессор TigerSHARC считывает файл задания и выполняет заданные процедуры. Собранные в процессе работы данные и результаты их обработки сохраняются в соответствующих файлах.

HOST-интерфейс

HOST-интерфейс процессора выполнен на основе ПЛИС HOST, внутри которой реализованы следующие ресурсы: 

  • Банк MSG, размер 128x32, чтение и запись с обеих сторон;

  • Банк DP1, размер 256x32, запись со стороны HOST, чтение со стороны SHARC;

  • Банк DP2, размер 256x32, запись со стороны SHARC, чтение со стороны CCP;

  • FIFO1, размер 1024x32, запись со стороны HOST, чтение со стороны SHARC;

  • FIFO2, размер 1024x32, запись со стороны SHARC, чтение со стороны CCP;

  • Система прерываний;

  • Система семафоров.

DPRAM служит для обмена небольшими сообщениями между процессором и CCP.

FIFO предназначено для организации наиболее быстрого обмена данными между процессором и CCP. С обеих сторон к FIFO можно подключить каналы DMA. Дополнительно со стороны TigerSHARC, FIFO может работать на линк процессора. К линку можно независимо подключать FIFO1 или FIFO2.

Система прерываний  обеспечивает формирование прерываний для процессора и главной ПЭВМ по различным условиям, включая ненулевое значение данных в банке MSG, состояние FIFO и семафоров.

Система семафоров  включает два регистра:  для процессора и главной ПЭВМ. Обеспечивается работа восьми независимых семафоров.

 

Интерфейс ADMPRO

Базовая реализация этого узла описана на странице Интерфейс ADMPRO. На структурной схеме показаны все разъемы и основные узлы интерфейса.

Допускается подключение только мезонинных модулей имеющих уровни сигналов +3,3 В. Подключение устаревших мезонинных модулей, у которых на цифровых линиях интерфейса ADM присутствует напряжение +5 В, не допускается.

ПЛИС ADM  выполнена на основе микросхемы Spartan3 фирмы Xilinx емкостью от 400 до 1500 тыс. вентилей.

Цифровой порт выведен на разъем PIOX и предназначен для ввода или вывода цифрового сигнала в стандарте TTL или LVDS.

Узел стартовой синхронизации подает на мезонинный модуль тактовую частоту и позволяет вырабатывать события старта и останова, поступающие от внешних устройств.

Межмодульная синхронизация представлена на модуле единым разъемом – SYNX  и PSYNX. Сигналы SYNX обеспечивают синхронный сбор данных. Обеспечивается передача тактовой частоты, разрешения сбора данных и готовности данных. Сигналы PSYNX предназначены для взаимной синхронизации программ, обеспечивается одновременный сброс модулей, передача сигналов прерывания и готовности.

 


Средства разработки

  • Deasy Tools – комплект разработчика программ для Windows

  • HDK_ADP101E1_xxx – комплект разработчика ПЛИС ADM

Загрузить программное обеспечение:
Deasy Tools    DDDPRO