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Smart-USB Plus製品
 
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   フレキシビリティとスピードを両立。
特長 | システム概要 | ハードウェア構成 | ソフトウェア構成 | 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

使いやすさで群を抜く性能

○ USB2.0インタフェースと最新FPGAを組み合わせたFPGAボード(システム開発ボード)です. FPGAの柔軟性と扱いやすいUSB2.0でシステム開発を促進します.

○ USBデバイスドライバ、制御ソフト(オープンソース)、FPGAのサンプル回路(HDL記述)を標準添付.導入してから短時間で使いこなせるようになります.

○ USB経由でFPGAを瞬時にコンフィグしたり、ボードとのデータ転送やFPGA内のハードウエア・レジスタ制御が簡単にできます.

組込用途に最適

○ 基板サイズを小さくし、他のボードにスタックしてもシステム全体の大きさに影響を与えません.

○ FPGAのI/Oはインピーダンス・マッチング・コネクタに接続.他のボードシステムとパラレルデータを高速(200MHz)にやりとりできます.

○ FPGAのI/O電圧を可変(1.5V〜3.3V)。低電圧インタフェースにも対応しました.

画像処理向けにオプションボード(IMG-Pro4)を用意し、効率的な開発をサポートします.

 
 
 

CX-CardII外観

 

CX-Card2 外観
Qsysツールによる簡単回路設計

システム概要

【CX-Cardの上位互換製品です】
従来製品のCX-Cardシステム開発ボードと同様に、お客様の「USB2.0インタフェースが必要だ」、「ボード接続したときに信号速度が低下するのが問題だ」という声を元に、お客様のシステムに組込む用途を想定した製品です。
CX-Cardシステム開発ボードを利用した子基板を製作したお客様は、そのままのI/OアサインでCX-CardIIシステム開発ボードに置き換えることができます。

【高速I/O信号を取り扱うのに最適】
高速PCインタフェースのUSB2.0とアルテラ社CycloneIIデバイスを搭載し、高速なI/Oコネクタ(インピーダンス・マッチング・コネクタ)を採用しました。このコネクタの採用により、他のボードシステムと接続した際のシグナルインテグリティを向上し、ボード接続によるシステム性能の低下を防ぎます(右図の「HighSpped Connector」部分です)。
 オプションボードの「Card-UNIV」を接続すると、 2.54mmピッチに変換することができます(1個の高速コネクタを30ピンMILコネクタ4個に変換できます)。

【小型基板サイズ】
ボードサイズをできるだけ小さくし、他のボードにスタックしてもシステム全体のサイズに影響を与えません。 右図のブロック図で示す青線部分の配線は、50Ωにインピーダンス整合し、I/O電圧を1.5V〜3.3Vに可変することができます。
【大規模データを格納する256Mbit FlashROM】
FPGAに直結したパラレルFlashROMには、製品添付の制御アプリケーションから簡単にプログラムが可能です。大規模なルックアップテーブルや、任意のデータを書き込むことで、様々なアプリケーションに対応します。

【使いやすさと高性能を両立】
これからASIC・IP等の評価ボードを設計するときや、各種システムを設計するときにUSB2.0が必要な場合は、このCX-CardIIの採用をご検討下さい。

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。

【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>
・USB2.0インタフェースボード
・画像データ入出力ボード
・画像処理
・ASIC/IP評価システム
・USBを利用したデータ収集システム
・PCから制御する検査システム

【参考】
すぐにわかるSmart-USB Plus製品の使いやすさ

 
 
CX-CardIIボードブロック図
<CX-CardII ボード ブロック図>

 

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ハードウェア構成
基板サイズ W108 x H82(mm) PbFree仕様
FPGA アルテラ社製 CycloneIIシリーズ(論理40万〜80万ゲート相当)
コーディング不要のサンプル回路を無償提供
(Quartus2 SOPC Builderを利用するライブラリを提供)
Cyclone系FPGA搭載ボードの中では、最も高速に動作するスピードグレード"6"を採用したFPGAです.
USBコントローラ サイプレス社製 CY7C68013A-100AXC (FX2デバイス) 
サポートPLD アルテラ社製 MAXIIシリーズ (TQFP100) :FPGAコンフィグをサポートするICです.
コンフィグROM EPCS16 (16Mbit)
外部メモリ

Spansion社 S29GL256P10TFI010 (256Mbit 100ns) datasheet
制御ソフトウエアから簡単にプログラミングが可能
(32MBデータを約11分前後で書き込み可能)

電源

単一5V外部給電

FPGAコア電源: 1.2V/6A (固定)
FPGA-I/O、USB、FlashROM用電源: 4A/3.3V (固定)
FPGA-I/Oバンクの一部: 外部システムからの給電が可能(1,5V〜3.3V 可変)

電源ポート DCジャック (φ2.1 センター+)、 2極 端子台
USBポート Type-B
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)
高速ユーザI/O 200本 (1.5V〜3.3V インタフェース、クロック入出力各2本含む) :
Samtec社製 QTH-060-01-L-D-Aコネクタに収容、 50Ωインピーダンス整合済み
※ボード内で生成できるIO電圧は3.3Vだけです.また、外部からFPGAのIOバンクに給電することで1.5Vや2.5V等の低電圧に対応できます.
汎用ユーザI/O 34pinコネクタ(2.54mmピッチ)2個に 52本収容 (クロック入出力各1本含む)
50Ωインピーダンス整合済み (コネクタはインピーダンス整合タイプではありません)
製品写真には34pinコネクタ(ピンヘッダ)が実装されていませんが、製品出荷時には実装しています
拡張コネクタ 外部コンフィグ専用ポート(外部FPGAをPSコンフィグするポートです)
クロック専用ポート MiniBNCコネクタ4個にクロック出力と入力を収容
水晶発振器 48MHz(オンチップPLLで可変可能)搭載、予備搭載エリア2個

ソフトウェア構成
USBインタフェース

USB2.0仕様準拠(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
USBプロトコルに関する専用関数を提供しているので、ユーザ独自のアプリケーションを容易に構築できます.

・デバイスドライバ
・ファームウエア 最新版は0204hです、詳細はこちらを参照ください。
・アプリケーションソフト(オープンソース)

ファームウエア0204版では、レジスタ・アクセス機能を向上しています.資料」からSUA011アプリケーションノートをダウンロードしてください.

対応PC

・ Windows 7 / 8 対応DOS/V機
・ Linux(Ubuntu8.10、openSUSE11.1rc1)  libusb0.1.12対応
・ Solaris10 対応

(注) Linux/Solarisに対応するには、USBファームウエアを
     "0202"以降に更新する必要があります。

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.
・ 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 (要 ユーザ登録).

制御ソフトウエアの機能は、こちらをご覧ください

LabVIEWサンプルプロジェクトを無償提供しています.
NI社のLabVIEW環境から制御できます.
LabVIEWで作成したリファレンス制御ソフトRefAppLV.exeを利用できま

VB2010 Express用制御ソフトウエアを無償提供しています.


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。
Cyclone2デバイスをコンパイルできる最新版は、Ver13.0SP1です。 Ver13.1以降のツールバージョンは利用できません。

製品構成
CX-Card2/35C6

EP2C35F672C6N搭載 40万ゲート相当  (標準在庫) 通常価格:\150,000 (税別)

CX-Card2/70C6 EP2C70F672C6N搭載 80万ゲート相当  (在庫)    通常価格:\200,000 (税別)

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、ACアダプタ 1個

(注1) 上記製品型番の末尾、"6"はFPGAデバイスのスピードグレード(最速のデバイスです)を示します。
(注2)CX-Card2/70C6を在庫している場合もあります。お問い合わせください。


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

CX-CardIIボード仕様 Ver1.2 (PDF 270KB)

他製品との機能比較資料 製品比較表 (ver7: PDF164KB)
USB2.0参考資料 USB2.0セミナー資料PowerPoint viewerが必要です) pps形式ファイル 1.9MB
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)
SUA011 :レジスタアクセスの拡張機能 (PDF:560KB)
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。

FPGA参考サイト アルテラ社のFPGA入門サイト FPGA初心者向けの内容になっています。

ボードオプション
IMG-Pro3外観
 
<DVI画像インタフェースボード>

UXGAサイズで運用するDVIインタフェースと200MHz動作のSSRAM(72Mbit)を搭載したボード.それぞれ、CX-Card2のFPGAとは、高速I/Oコネクタ経由で165MHz(24bit)、200MHz(36bit)のLVTTLインタフェースで接続しています.


DATA-Pro外観
 
<データ処理ボード>

144pin SO-DIMMソケットを搭載し、CX-Card2に大規模メモリ環境を追加できるボードです. 最大512MB.

この他、外部システムとの接続には、汎用性のある40ピンコネクタを採用し、1.8V〜5.0V系の信号まで取り扱うことができます.また、最大1Gbpsのデータ転送が可能なLVDSチャネルを送信・受信とも各2チャネル装備しています.


 
<コネクタ変換ボード>

120ピンのコネクタを 30ピンのMILコネクタ4個に変換します.
CX-Card2の高速コネクタ2個に装着すると、2.54mmピッチのユニバーサル基板 1枚に搭載できます.

2枚1組 標準的な価格 \12,000(税別)


 
 
PSI デザインサービス

CX-Cardをベースにボードをカスタマイズできる「ボードカスタマイズ・デザインサービス」と、CX-Cardの子基板として個別のボードを製作する「プラットフォーム・デザインサービス」を提供しています

 
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