(495) 922-27-51

Модуль процессора ЦОС ADP201P4

Модуль ADP201PCI выполнен на основе 4-х процессоров TigerSHARC ADSP-TS201S фирмы Analog Devices и предназначен для построения систем сбора и цифровой обработки сигналов в реальном масштабе времени. В основе конструкции модуля использована технология ADM.

Изделие разработано в рамках модульного подхода для использования совместно с субмодулями АЦП/ЦАП семейства ADM. Гибкость этой архитектуры определяется реализацией функций управления субмодулями и потоками данных на программируемых логических схемах (ПЛИС) фирмы Xilinx. Сбор данных осуществляется с помощью субмодуля, устанавливаемого в разъем интерфейса ADM, цифровая обработка выполняется с помощью процессоров ADSP-TS201S и ПЛИС.
 


Внешний вид модуля:


Основные характеристики:

  • Четыре процессора ADSP-TS201S (TigerSHARC)
    • Производительность до 12Gflops
    • Тактовая частота локальной шины: 100МГц
  • Системная шина PCI 32 бита 66 МГц
  • Динамическая память SDRAM  до 512 МБ
  • Четыре внешних линк-порта, 500МБ/сек каждый
  • Интерфейс ADMPRO
    • Установка субмодулей ADM с уровнями LVTTL 3,3 В
    • ПЛИС ADM  Spartan3: XC3S400, XC3S1500
  • Цифровой порт:
    • LVTTL ? 16 бит
    • LVDS ? 8 бит
  • Разъём межмодульной синхронизации
  • Разъем JTAG для подключения эмулятора EMU-AD

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

Интерфейс ADM модуля выполнен на ПЛИС Spartan 3 фирмы Xilinx. В ПЛИС интерфейса ADM можно ввести функции цифровой обработки сигналов. Для этих целей к ПЛИС ADM подключена статическая Pipelined NtRAM емкостью 2Мх18 с тактовой частотой до 150 МГц. В зависимости от поставленной задачи можно устанавливать ПЛИС ёмкостью от 400 до 1500 тысяч вентилей. Разъём ADM непосредственно подключён к ПЛИС ADM, что позволяет использовать линии LVDS и обеспечивает скорость обмена с субмодулем до 800Мбайт/сек.

Обмен данными между процессором TigerSHARC и компьютером производится через контроллер PCI9056 фирмы PLX и ПЛИС HOST. Внутри ПЛИС реализованы двухпортовая память, FIFO и интерфейс процессора TigerSHARC. Два банка FIFO могут быть подключены либо к шине, либо к линк-порту процессора.


Структурная схема

 

Вычислительный узел

На модуле реализованы 4 вычислительных узла, сгруппированных в 3 функциональные группы:
• Процессор P1 для начальной загрузки, обмена с компьютером и управления процессами на плате
• Процессор P2 для работы с интерфейсом ADM
• Процессоры P3, P4 для обработки данных
 

Основа вычислительного узла ? процессор ADSP-TS201S (TigerSHARC). Процессор имеет внешнюю динамическую память  SDRAM объемом 128 МБ.

Системная шина

Модуль взаимодействует с главной ПЭВМ через системную шину PCI  32 бита/ 66 МГц. Для этого используется контроллер шины PCI фирмы PLX PCI9056, локальная шина которого выходит на HOST-интерфейс процессора P1 через ПЛИС HOST. 

HOST-интерфейс

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

  • Банк DPRAM, размер 6144x32, чтение и запись с обеих сторон.

  • FIFO1, размер 1024x32, запись со стороны HOST, чтение со стороны TigerSHARC

  • FIFO2, размер 1024x32, запись со стороны TigerSHARC, чтение со стороны HOST

  • Система прерываний

  • Система семафоров

FIFO предназначено для организации наиболее быстрого обмена данными между процессором P1 и главной ПЭВМ, 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.

Уровни сигналов субмодуля. Допускается подключение только субмодулей имеющих уровни сигналов +3,3 В. Подключение старых субмодулей, у которых на цифровых линиях интерфейса ADM присутствует напряжение +5В не допускается.

ПЛИС ADM  выполнена на основе одной из микросхем семейства Spartan3 фирмы XILINX. ПЛИС ADM используется и для реализации алгоритмов предварительной ЦОС.  Для обеспечения возможности хранения больших объемов данных к ПЛИС ADM с помощью 16-разрядной шины данных подключен буфер статической памяти SBSRAM объемом до 4Мбайт.

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

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

Межмодульная синхронизация. Разъём SYNX  предназначен для обеспечения синхронного сбора данных и взаимной синхронизации программ. Тем самым обеспечивается передача тактовой частоты, разрешения сбора данных и готовности данных, также обеспечивается одновременный сброс модулей, передача сигналов прерывания и готовности. 

 


Средства разработки

  • DT201P4 - Комплект разработчика программ Deasy Toolsдля Windows 2000/XP.

  • HDK201P4_ADM - Комплект разработчика ПЛИС ADM

Загрузить программное обеспечение:
Deasy Tools    DDDPRO