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系统演示平台简化从评
估到原型制作的过渡
作者:Rosemary Ryan
简介
ADI 公司面向设计工程师提供评估板和应用软件,简化新设计
的元器件选型过程。完成初始评估后,设计的某些方面通常需
要进一步研究。元器件如何连接系统的 FPGA、微控制器或数
字信号处理器(DSP)?完成系统设计前是否可对接口和应用代
码进行验证?还没收到印刷电路板的时候能否先进行 HDL 编
码?节省时间并增加成功可能性的最佳方法是在搭建电路板
之前先准备好代码和接口。虽然 ADI 的系统演示平台(SDP)主
要是一款评估工具,但它同时设计为允许进行这类原型制作,
为开启系统开发过程提供前所未有的便捷性。
系统演示平台
图 1 中低成本、可重复使用的 SDP 评估平台在设计时充分考
虑到了功能的多样性。该平台由控制板、转接板和子评估板组
成,可快速、方便地实现评估到原型制作的过渡。
图 2. 使用 SDP-B 和 PulSAR ADC 评估板的评估硬件设置
该平台还集成了一系列转接板,允许宽范围子板直接连接第三
方评估工具,如 Xilinx® FPGA 评估板或 BeMicro 软件开发套
件(SDK)。这些转接板将 ADI 评估板上的元器件输入和输出连
接至 Xilinx 或 Altera®FPGA,是利用 ADI 评估板和第三方工具
进行快速、方便原型制作的关键。
120 引脚连接器
120 引脚控制器采用与 ADI 公司 DSP EZ-KIT Lite®相同、明确
定义的标准引脚排列。连接器包括 SPI、I2C、SPORT、GPIO、
定时器和并行接口,以及电源和接地引脚。连接器支持 3.3 V
逻辑电平。
转接板
转接板通过标准 120 引脚连接器连接子板。然后它们将信号从
120 引脚连接器路由至第二个连接器,允许用户将子板连接至
自行选择的 FPGA 评估板。转接板不包含任何额外的逻辑或信
号调理,仅仅将信号从 SDP 连接器路由至第二个连接器——
例如 VITA 57 标准 FMC 连接器。提供三种转接板,包括
SDP-I-FMC 转接板、BeMicro SDK/SDP 转接板和 SDP 分线板。
SDP-I-FMC 转接板
图 1. 系统演示平台概述
该双板评估系统包括一块控制器板,可配合多块子板重复使
用。控制器板通过 USB 2.0 接口连接个人计算机(PC),利用标
准 120 引脚连接器为子板提供一系列常用的通信接口。同一个
120 引脚连接器兼容超过 180 款电路板,用于产品评估以及参
考电路评估;该连接器还可连接待评估元器件的输入和输出信
号。全系列产品评估板可用于 ADC、DAC、DDS、RF PLL 和
MEMS 麦克风等产品的评估。参考电路评估板可用于所有采用
了 ADI 元器件的应用,包括汽车电子、医疗保健、过程控制
和工业自动化。图 2 显示 SDP-B 控制板连接至 PulSAR® ADC
评估板。如需所提供评估板的完整列表,请访问
www.analog.com/sdp。
如图 3 所示,SDP-I-FMC 转接板可将任意 SDP 兼容型评估板
连接至支持 3.3-V I/O 的 Xilinx FPGA 评估板。它集成标准 120
引脚连接器和低引脚数(LPC) FMC 连接器,属于业界标准
VITA 57 规范的一部分,规定 I/O 到 FPGA 的连接性能。子板
上的 120 引脚连接器连接 SDP-I-FMC 转接板上的 120 引脚插
座。随后,SDP-I-FMC 转接板上的 FMC 连接器连接 Xilinx 评
估板上的 FMC 连接器。
图 3. SDP-I-FMC 转接板
Analog Dialogue 47-08, August (2013)
www.analog.com/analogdialogue
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Kintex KC705 是 Xilinx 评估板的一个示例,集成 3.3 V I/O 和
FMC 连接器。因此,它可以通过 SDP-I-FMC 连接 ADI 评估板,
如图 4 所示。ADI Wiki 知识库提供大量 SDP 兼容型评估板的
示例代码,允许用户尽早开始 FPGA 的开发。欲获得有关
SDP-I-FMC 的更多信息,包括原理图和订购信息,请访问
www.analog.com/sdpFMC。该板零售价为 49 美元/片。
BeMicro SDK
BeMicro SDK 是基于 Altera Cyclone IV 的硬件评估平台,可
使用 NIOS II 处理器创建、编译、运行和调试嵌入式软件。
该产品由 Arrow 与 Altera 公司合作开发,提供小型、低成本、
易于使用的 FPGA 评估和开发平台。大量 SDP 兼容型评估
板 的 BeMicro SDK 示 例 项 目 可 通 过 下 列 网 址 访 问 :
wiki.analog.com/resources/alliances/altera。一个良好的开端——
许多可供使用的元器件接口示例——可以减少 FPGA 系统开
发时间。
图 6. BeMicro SDK/SDP 转接板连接子板与 BeMicro SDK
SDP 分线板
SDP 分线板有 4 个 120 引脚连接器。J1 和 P1 用于 SDP 和 SDP
兼容型评估板;J2 和 P2 用于 ADSP-BF60x EZ-KIT。该板主要用
于信号监控。每个探测点都代表连接器上的一个引脚,允许示波
器监控该引脚上的活动。没有专用的转接板硬件时,该板还可作
为原型制作的有效工具。
图 4. SDP-I-FMC 转接板连接子板与 Kintex KC705 评估板。
BeMicro SDK/SDP 转接板
BeMicro SDK/SDP 转接板(如图 5 所示)允许用户将子板与
BeMicro SDK 评估板上的 Altera Cyclone IV FPGA 相连。
BeMicro SDK/SDP 转接板提供标准 120 引脚连接器,可连接
ADI 评估板;同时,BeMicro 边缘连接器插座与 BeMicro SDK
相连。来自 SDP 连接器的信号路由至边缘连接器插座。BeMicro
SDK/SDP 转接板可前往 www.arrownac.com 购买,价格为 50
美元/片(部件名称:ADI 转接板)。如需获得原理图及其他
信息,请访问:www.analog.com/bemicroSDP。
图 5. BeMicro SDK/SDP 转接板
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图 7. SDP 分线板
该板提供 4 排通孔探测点,如图 8 所示。这些探测点可方便地
连接 DSP 或微控制器评估板。来自 J1 和 J2 的信号路由至 SDP
分线板底部的 P1 和 P2。
图 8. SDP 分线板顶视图
Analog Dialogue 47-08, August (2013)
欲获得有关 SDP 分线板的更多信息,包括原理图和订购信息,
请访问:www.analog.com/EI3Breakout。该板零售价为 49 美
元/片。
结论
从评估到原型制作的过程中,有很多选择有助于加快设计速
度。ADI 拥有专用硬件、可自定义硬件以及示例代码,提供一
系列解决方案,满足各种需要。我们的系统演示平台正在不断
演进中,因此我们鼓励您提供对您的设计过程帮助最大的原型
制作硬件和软件反馈信息。
我邀请您在中文技术论坛上的 ADI 社区对系统演示平台发表
评论。
作者简介
图 9. SDP 分线板连接
AD7291 评估板与 Renesas 评估板
在图 9 的示例设置中,SDP 分线板的 SPI 引脚连线至 Renesas
RL78 评估板。Wiki 知识库提供示例代码,用于多个元器件
评估板,可通过下列网站上单个产品页面的链接找到:
www.analog.com 或 ADI Wiki 上的微控制器示例部分。
Analog Dialogue 47-08, August (2013)
Rosemary Ryan [[email protected]]是
应用技术团队的应用工程师。她 2005 年毕业于
利默里克大学,获计算机工程工学学士学位,
2006 年加入利默里克 ADI 公司。2010 年毕业
于沃特福德理工学院,获电子工程工学硕士学
位。目前就职于精密系统应用团队,负责系统演示平台(SDP)
的开发。
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