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Smart-USB Plus製品
   
ASUP-M3組込システム開発ボード

Armored Smart-USB Plus（TM)ファミリ 　　 組込システム開発ボード　　　
　| 特長 | システム概要｜HW構成 | SW構成 | FPGA開発環境 | 製品構成 | 資料 | ボードオプション | 製品問い合わせ |
特長

■　小型ボードにARM Cortex-M3マイコンとFPGAを搭載

○　80MHz、100DMIPS性能のAMR Cortex-M3マイコン
○　ARM Cortex-M3とFPGA間は150MB/sのデータ転送が可能
○　ARM標準1.27mmピッチ　10pin　JTAGコネクタ採用

■組込システム開発に最適

○　名刺サイズの基板で機器への組込に対応
○　1.8V〜5Vまでの幅広いIOインタフェースに対応
○　2.5V系の高速差動信号（LVDS/RSDS)に対応
○　ケーブル接続、基板間コネクタ接続、どちらにも対応　

■各種開発ツール、デバッガに対応

○　ARM純正ツール　Keilをはじめ、TI社と長年のパートナーシップを構築しているIAR、低価格のCodeComposerなどのツールが利用できます
 
 
　

ARM Cortex-M3搭載　組込システム開発ボード

<ASUP-M3　外観>

 

※　新規デザインには推奨しません．
出荷可能な台数に限りがあります．

システム概要

【各種組込システム開発に対応】
名刺サイズの小型基板に　中規模FPGA（Cyclone3)とUSB2.0を採用し、従来のSmart-USB Plus機能をすべて利用できます．このFPGAとARM Cortex-M3マイコンは、EPI (External Peripheral Interface)により、31本のIOとクロックで接続しており、150MB/sのデータ転送ができます．　EPIは、設定により8/16bitホストバスモードや、外部FIFOモード、SRAMモードなど、様々な機能を実現できます．右図は、FPGA内に16bit幅のFIFOを実装して運用する例です．

Cortex-M3マイコンでは、16ch　10bit-ADコンバータや　8chのPWM機能によりセンサ制御やモータ制御等コントロールできます．ARM Cortex-M3の詳細はこちらのページを参照してください．

【フレキシブルな接続性能】
FPGAのIO機能を利用し、 1.8V〜5VのIO電圧に対応したIOインタフェースができます．また、差動信号のLVDSやRSDS信号にも対応でき、画像処理などのアプリケーションにも対応できます．　コネクタは一般的な2.54mmピッチのMIL系コネクタが利用できます．

【使いやすいARM Cortex-M3マイコン】
TI社のStellaris（ステラリス）2000シリーズを採用しました．このマイコンの特長はStellarisWareというリファレンス・ソフトが豊富で、これらを利用して開発期間を短縮することができます．すべてロイヤリティフリーで利用できます．

【三位一体の処理システムを構築】
FPGAには無償で使えるソフトCPUの"Nios2e"を実装することもできます．FPGAやCortex-M3マイコンで処理したデータをUSB2.0を利用してPCに収集して、PCで処理できます．　FPGAでのデータ前処理、M3マイコンでのデータ加工処理、PCによる統計的なデータ処理など、PCと連携したデータ処理が可能です．

【システム拡張例】
データロガー、画像処理、パネル表示などの拡張例があります．

<用途>
・産業機器へのUSB2.0-IF機能
・生産ラインでの製品検査治具
・画像データ入出力ボード
・画像処理
・モータ制御
・USBを利用したデータ収集システム
・各種センサ制御
・CAN制御

【参考】
すぐにわかるSmart-USB Plus製品の使いやすさ
 
 
 
ARM Cortex-M3搭載　ASUP-M3　組込システム開発ボード　ブロック図
<ASUP-M3 ボード　ブロック図>
Cortex-M3マイコンブロック図はこちら

 

ARMマイコンとFPGAの組み合わせ
<EPI機能を利用して、FPGAとI/Fする例>

 

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ハードウェア構成
基板サイズ／基板重量 W91　ｘ　H55 (mm)　PbFree仕様　　／　　35g　（本体のみ）
Cortex-M3マイコン

TI社製　Stellaris　2000マイコン　　LM3S2793-IQC80C5 （FlashROM 128KB、RAM　64KB)　
16ch　10bit-ADC（1000KSps)、　8ch　PWM、　2ch　QEI、RTC等を内蔵
(注意）マイコン型番末尾がリビジョンを示します．
　　　　 リビジョンC5にはエラッタシートが公開されています．
ARM標準JTAG 1.27mmピッチ　10pin　ヘッダ　　
FPGA アルテラ社製　Cyclone3シリーズ（論理10万ゲート相当）
HDLコーディング不要のサンプル回路を無償提供
（Quartus2　SOPC Builder/Qsys用ライブラリを提供）
USBコントローラ サイプレス社製　CY7C68013A　（FX2デバイス）　
サポートPLD アルテラ社製　MAXIIシリーズ ：FPGAコンフィグをサポートするICです．
コンフィグROM EPCS4 (4Mbit） :アルテラ製USB Blasterを使ってJTAG経由でプログラムできます．
電源

単一5V外部給電 ：　USBバス給電（500mA/5V)で動作できます．

FPGAコア、FPGA-IOの一部　電源：　1A/1.2V　（固定）
FPGA-I/O、マイコン等、USB用電源：　1A/3.3V　（固定）
FPGA-PLL、I/Oバンクの一部　電源：　700mA/2.5V　（固定）
外部システム給電用電源：1A/（1.2V〜3.3V：可変)　950mA程度外部システムに給電可能．

ボード消費電流：
USB接続、FPGA未コンフィグ、MCUブランクの場合、約105mA/5V
USB接続、FPGAサンプル回路コンフィグ、MCUサンプル・プログラム済みの場合、149mA/5V
電源ポート 2極コネクタ　
USBポート Mini-B　タイプコネクタ　
シリアルポート RS-232　1ch　（ヒロセ電機：DF14シリーズコネクタ　5pin：　コネクタ変換用ケーブル添付）
汎用I/O　（Cortex-M3収容） 5V-IOトレラント　3.3V-IO　29本　（40pinコネクタに収容）
汎用I/O　（FPGA収容） 電圧可変コネクタ（1.8V〜5V）　32本　（40pinコネクタに収容） : 5V-CMOS　I/Fができます．
差動信号コネクタ　最大10ch　(2.5V固定、26ピンコネクタに収容、　2.5Vシングルエンド信号としても設定できます）
参考：　http://www.smartusb.info/article.php?story=IO_voltage
水晶発振器 48MHz（FPGAのオンチップPLLで可変可能）搭載．
発振器予備搭載エリア３個（FPGA側　2個、　マイコン側　1個）　
（エプソントヨコム　SG8002CE　3.2x2.5mmフットプリント）　
 
ソフトウェア構成  
USBインタフェース
FPGA側で利用可能

USB2.0仕様準拠（480Mbps　HighSpeed　：USBコントロール／バルク転送対応）　
（USB1.1（Full Speed)ポート、またはUSB2.0ポートで動作します）
バイナリレベルですべてのデータを提供
専用APIを提供しているので、ユーザ独自のアプリケーションを構築できます

USBの実効データ転送レートは、PC仕様に依存しますが、平均して約40Mバイト/秒の転送レートを実現することができます

・デバイスドライバ
・ファームウエア 最新版"0201"　(2011/3.4更新）
・アプリケーションソフト（オープンソース）
（注） Cortex-M3マイコンから直接制御できません ．
対応PC

・　Windows2000(SP3)/XP(SP1)/Vista/7/8 (32bit)　対応DOS/V機　
・　WindowsVista/7/8 (64bit)　対応DOS/V機　（制御ソフトウエア　RefApp7にて対応）
・　Linux（Ubuntu8.10、openSUSE11.1rc1）　　libusb0.1.12対応
・　Solaris10　対応
制御ソフトウエア GUIベースの制御アプリケーション（RefApp7.exe）を標準添付しています．
オープンソースのソフトウエアなので、カスタマイズも容易です．
また、 インターネットから常に最新の制御ソフトを入手可能できます．

制御ソフトウエアの使い方（動画）は、こちらをご覧ください．
制御ソフトウエアの機能は、こちらをご覧ください．
   
Cortex-M3　マイコン　開発環境
開発環境

対応コンパイラ　（開発環境の詳細）

対応デバッガ

  • ARM/Keil社　ULINKシリーズ
  • IAR社　J-Link
  • CodeRed Technology社　RedProbe
  • TI社Stellaris評価ボード（Stellaris ICDIとして利用）

【多くのコストをかけずに開発環境を整えるなら...】

  • TI社の評価キット　EKS-LM3S811 ($49) を購入．（CCSバンドル版）
    この評価ボードは、JTGAデバッガとして利用します．
  • CCSの最新版（v5.1.1以上）を無償ダウンロード．
    CCSのライセンスはバンドル版のライセンスなので、機能制限なく、ASUP-M3ボードで利用することができます．
JTAG書込ユーティリティ TI社製　LM Flash Programmer　（TI社Webサイトから無償ダウンロード可能）

***　CCSツールとEKS-LM3S811ボードの組み合わせの場合、LM Flash Programmerは不要です．CCSツールからCortex-M3の内蔵FlashROMに書込ができます．
FPGA開発環境  
アルテラのWebサイトから無償のツール"QuartusII Web Edition"を利用できます。
   
製品構成  
ASUP-M3/10C8

通常価格：\70,000(税別）　　Stellarisマイコン（ARM Coretx-M3)　LM3S2793　搭載
EP3C10F256C8N搭載 （LE数：10K、内蔵メモ：リ414Kbit、マルチプライヤ：23個、PLL：2個）

ボード付属品：ソフトウエアやハードウエア情報を収録したCD-ROM　１枚、USBケーブル　１本
※ TI社製Cortex-M3部品が製造中止のため、新規デザインには推奨しません
   
資料  
技術データベース Smart-USBPlus製品ページをご覧下さい。　
1台のPCで複数台のボードを制御する方法
ボード仕様書

ASUP-M3ボード仕様書　Rev1.1　PDF:336KB
ボードカタログ リーフレット　A4片面　PDF:212KB
アプリケーションノート

SUA003　：USB2.0インタフェースプロトコル概要(PDF:200KB)
SUA004　：USBデータ転送レートの向上対策　（PDF:216KB)
SUA005　：1Wordデータ転送方式　（PDF:935KB)
SUA006　：GPIF-AVALONブリッジ回路　（PDF1.8MB)
関連するサンプル回路についてはこのページを参照してください。

 
ボードオプション  
コネクタ変換ケーブル

<型番>　ASUP-CBL　　　　価格　2,500円（税別）
ARM標準20pin（2.54mmピッチ）コネクタを　10pin（1.27mmピッチ）に変換します．

TI社のStellaris評価ボードをJTAG書込ツールとして利用する場合や、IAR社のJ-Linkツールを利用する場合に、必要な変換ケーブルです．

使い方はこちらのページを参考にしてください．
デザインサービス

ASUP-M3ボードをユーザ仕様に応じてカスタマイズしたり、　FPGA設計やマイコンソフト設計、子基板設計などに対応します．
詳細は、お問い合わせください．

 
製品問い合わせ  
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