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Smart-USB Plus製品
 
CX-USB2
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   使いやすさを極めたすぐれもの。Smart-USB PlusPbFree
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

■USB2.0インタフェースとアルテラCyclone3-FPGAを組み合わせたFPGAボードです.
  USB経由でFPGAを瞬時にコンフィグ、PCとボード間のデータ転送や
  FPGA内のハードウエア・レジスタ制御などが簡単にできます.

■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.

■外部システムとの接続には、1.2V〜5.0V まで幅広く対応.
  +5Vの振幅に対応し、5V CMOS回路も駆動できます.

■USB経由でFPGAを瞬間コンフィグ(40ms以下)できます.また、制御アプリケーション起動時にFPGAのコンフィグを瞬時に完了することができます.

■サンプルFPGA回路だけで、連続データ収集・生成機能(SRAM-FIFO)がすぐに実現できます.

■FPGA教育用のソリューションとして、CX-Trainerオプションボードを用意しています.

■FPGA初心者でも安心の解説資料やサンプルFPGA回路が豊富です.

お客様の最終製品に組込めるので、小ロット、多品種、短納期のシステム開発に最適です.

 
 
CX-USB2 image
CX-USB2ボード外観
Qsysツールによる簡単回路設計

システム概要

※生産中止予定の製品です.新規デザインにはCX-Card4CX-Card5を検討して下さい.

 使いやすいUSB2.0とアルテラCyclone3-FPGAを搭載しています.Cyclone3デバイスの柔軟性と高速な同期SRAMを搭載した基板構成により、USBの高速転送を利用したアプリケーション開発が可能です.

 ボード単体で利用することもできますが、主な用途はシステム開発の起点として運用していただくことを想定しています.様々なシステムと接続し、PCインタフェースを実現してシステム制御を行う構成が得意です.

 CX-USB2ボードは、外部システムとの接続性を高めるために、I/O電圧を1.2V〜5Vまで無段階で可変することができます.ただし、5V-CMOSレベルで外部システムを駆動するには、5Vのプルアップ抵抗の追加が必要です.
 外部システムとはコネクタにより接続しますが、製品出荷時にはコネクタを実装していません.ボード上には2.54mmピッチで3行32列のスルーホールを用意しています.必要に応じてコネクタを部品面またはハンダ面に実装して運用してください. 96ピンのDINコネクタ(DIN41612準拠)や20ピン、40ピンなどのMIL系コネクタも実装できます.

 また、USBアプリケーション起動時にFPGAを自動的にコンフィグする機能を備えているので、利用者にFPGAを意識させない使い方が可能です. システム条件に応じた複数のコンフィグデータをあらかじ用意しておけば、このUSBコンフィグ機能を利用して瞬時に回路の書き換えが可能です.

 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.

【複数台制御】
1台のPCで複数台のボード制御ができます. 
検査システムや多チャネルのセンサシステムなどに応用できます.

オンライン資料:別ウインドウで表示します.

機能拡張
レジスタアクセスの数を従来の64個から16.384個に大幅アップしました.また、1回のレジスタ・アクセスで最大64バイト(512bit)転送が可能になりました.
この機能を利用するには、USBファームウエアを更新し、RefApp7.exe(ver1.0.7.0以上)を使用してください。.

【電源について】
技術サポートページをご覧ください.

【システム拡張例】
画像処理、機器制御、デバッグシステム、組込み学習などのシステム拡張例があります。

<用途>
各種データをPCに収集したり、PCで作成したデータを出力できます
・各種デバッグシステム、検査治具への適用.
・カスタマイズ可能なPC計測システム.
・液晶パネル評価、検証.
・システム検証機器のプラットフォーム.
・オプションボードの「CX-Trainer」を追加して、教育用プラットフォームとして利用できます.

【参考】
すぐにわかる Smart-USB Plus製品の使いやすさ

 
 

CX-USB2ボード ブロック図

 

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ハードウェア構成
基板 157x106(mm) 6層  
FPGA

アルテラ社製 Cyclone3シリーズ (EP3C25F324C8N)
(LE数:24,624個、内蔵メモリ:594Kbit、DSPブロック:66個、PLL数:4個)

コーディング不要のサンプル回路を無償提供
(Quartus2 SOPC Builder、Qsysを利用するライブラリを提供

USBコントローラ サイプレス社製 CY7C68013A-100AXC (FX2デバイス)
コンフィグROM EPCS16タイプを搭載.ボード単体での動作も可能です.
Nios2ソフトCPUコアのデータ格納用としても使えます.
サポートPLD アルテラ社製 MAX3Kシリーズ (TQFP100) . 主な機能はFPGAのUSBコンフィグです.
メモリ GSI社製 GS8160ZBT36-200 (512K x 36bit) 2.5V動作
アクセス速度 200MHz 、メモリ帯域をすべて利用できるZBTタイプ.
電源

単一5V外部給電  (5V/2AのACアダプタはオプションです) USBバス給電も可能.

FPGA未コンフィグでUSB接続状態時の消費電流: 約 300mA/5V  
突入電流 約420mA/5V

FPGAコア電源:3A/1.2V (固定)
FPGA I/Oバンクの一部、USB用電源:4A/3.3V(固定)
FPGA PLL、I/Oバンクの一部、SRAM 電源:4A/2.5V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部 電源:3A/(1.2V〜3.3V可変)

電源ポート DCジャック(センター+、φ2.1) 、 2極端子台.
USBポート Type-B 
シリアルポート RS-232 1ch Dsub9ピンコネクタ
I2Cポート 1ch DF14A-5Pコネクタ
ユーザI/O

78本(この内、PLL入力専用ピン1本と、PLL出力専用ピン1本を含む) 
全線50Ωのインピーダンス整合済み。コネクタは実装していません.
ボード上で1.2V〜5Vを選択(外部出力)可能、5V-IOトレラント.
信号ライン上に外部プルアップを追加すれば5V-CMOSの駆動が可能です.

外部接続用コネクタ・エリア

3行32列 96ピン分のスルーホール. ユーザI/O 78本を収容しています.
プログラマブルIO USB制御ICから、1ch=8bit単位で制御ができる3.3V(5V-IOトレラント)IOです. 2ch装備.
使い方の詳細...
水晶発振器 48MHz(オンチップPLLで可変できます)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)
HighSpeedモード/FullSpeed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.

・専用デバイスドライバ・インストーラ 
・ファームウエア
・アプリケーションソフト(オープンソース)

【USBファームウエア最新版】 0202h
詳しくはアプリケーションノート SUA011 または こちらをご覧ください.

対応PC

・ Windows 7 / 8 対応DOS/V機対応DOS/V機 

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を利用できます.

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. 無償のソフトCPUコア Nios2/e も利用できます.
注意: ver14.0以降ではコンパイルできません. ツールをダウンロードする場合には、ver13.1以下を選択してご利用下さい.

製品構成
CX-USB2/25C8

EP3C25F324C8N搭載 30万ゲート相当 (在庫モデル) 価格: \60,000 (税別)
オンライン購入ができます

CX-ADPT オプション: ACアダプタ、 5V/2A仕様          通常価格:\1,000 (税別)
CXTrainer/USB2 CX-USB2/25C8にCX-Trainerオプションボードを追加した製品 通常価格:\80,000 (税別)
(ACアダプタ付き)

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


資料
技術データベース Smart-USBPlus製品ページ (FAQ) 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-USB2ボード仕様 (ver1.6 : PDF 584KB)

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
他製品との機能比較資料 製品比較表 (ver7: PDF164KB)
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)
SUA006 :GPIF-AVALONブリッジ回路 (PDF1.8MB)
SUA007 :SRAM-FIFOモジュール  (PDF:840KB) SRAMをFIFO化するモジュールです。
SUA008 :USBと無償Nios2CPUコアを組み合わせた組込システム開発(PDF:2.1MB)
SUA010 :データ収集システム向けリファレンス・デザイン (PDF:1.02MB)

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。
SUA011 :レジスタ・アクセスの拡張機能 (PDF:680KB)
SUA014 :ALTERA FPGA向けPLLリコンフィグの応用回路 (PDF:1.2MB)
ボード紹介資料 便利に使えるCX-USB2 (PDF:1.6MB)
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
 
専用ユニバーサル基板2
SX-USBII用ユニバーサル基板
 

ユニバーサル基板2 <CX-UNIV2> 標準価格\4,500 (税別)
CX-USB2ボードと同じサイズ 全面2.54mmピッチのユニバーサルです.

以下の部品を含んでいます.
・DIN96ピンコネクタ2個(オス、メス)

ピッチ変換基板等を利用したQFPやSOPなどのICにより、簡単な回路を構築できます. RS485/422、CANドライバ/レシーバやスイッチ、LCD追加など、ジャンパ敷設による回路構築ができます. 回路設計やジャンパ敷設作業を当社で請け負うこともできます、お問い合わせ下さい.

 
画像フロントエンド・ボード 


 

画像入出力ボード<IMG-Pro6>
CX-USBIIで画像処理をする場合に便利です。
画像表示(エンコード)と、画像データの取り込み(デコード)にボードを分割しているので、必要な機能をCX-USB2に追加して利用することができます。


型番: IMG-Pro6E
コンポーネント(HDTV:525P) 1ch、S端子 1ch、コンポジット 1ch、DVI 1ch、アナログRGB(VGA) 1ch(DVIとアナログRGBは、DVI-Iコネクタに収容)

型番: IMG-Pro6D
コンポジット 1ch、S端子 2ch、DVI 1ch


 
教育向けソリューション
教育用FPGAソリューション
 

教育用FPGAボード・ソリューション <CX-Trainer>  
標準価格\22,000 (税別)

CX-USBIIボードと同じサイズ.
CX-USBIIの上に被せて使いますが、CX-USB2の7セグとタクトスイッチも利用できます.
大学や企業などの論理開発実習、教育用ボードとしてご利用いただけます.

  • 16x2 キャラクタLCD
  • 4x4キーマトリクス、トグルSW 4個、押しボタンSW 4個
  • 8桁7セグ、16個高輝度LED
  • 16コード、ロータリーSW
  • 照度センサ(I2C)
  • 温度センサ(SPI)

 

 
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製品購入ガイド
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