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Smart-USB Plus製品
 
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   システムの柔軟性と接続性能を向上。
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

DSP処理に特化したFPGAを搭載したモデルと、秘匿性に優れたFPGAを搭載したモデルを提供

* 高性能DSPブロック搭載モデル.
* 17Mbitの内蔵FlashROMを搭載したモデル.
* 両モデルともデバイスDNA機能により、FPGA内部にシリアルNo.を埋め込み、セキュリティを高めることができます.

使いやすさで群を抜く性能

* 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.

* USB経由でボードとのデータ転送(40MB/s)やFPGA内のハードウエア・レジスタ制御が簡単にできます.

USB付きのマイコン制御ボードとして、システム開発ができます

* ソフトCPUのMicroBlazeを実装して、USBインタフェース付きの制御ボードとして、運用することができます.

コネクティビティを向上

* 最大44chのLVDS/RSDS信号インタフェースが可能.
* 1.2V〜3.3V 低電圧I/O電圧に対応(1.2V〜1.8Vは入力のみ).
* FPGA-IO配線はすべてインピーダンス整合済み.

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-CardCX-Card2と基板形状、コネクタピンアサインを共通化

 
 
 

SX-Card3 外観

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SX-Card6KX-Card7を検討して下さい.

SX-Card3は、USB2.0とSpartan3ANまたはSpartan3A-DSP FPGAを組み合わせたシステム開発ボードです. アクセス速度200MHzの同期SRAM により、様々なアプリケーションに対応します.

SX-Card3と外部システムとの接続には、インピーダンス整合済みの高速信号用コネクタを採用し、200MHzのシングルエンド信号(LVTTL/LVCMOS)によりパラレルデータを送受信できます. これらのI/O信号の一部は、FPGAのI/O機能を設定することで、LVDSやRSDSなどの高速差動信号として運用することができます.差動信号に対応したことで、ギガビット単位のデータ転送レートによる外部システムとのインタフェースも可能になりました. 
 オプションボード「Card-UNIV」を利用して、これらのI/Oを2.54mmピッチに変換することもできます.

また、低電圧I/Oを持つ外部システムとインタフェースできるように、1.2V〜3.3VのI/Oインタフェースが可能です.
この他、 FPGAの持つ電力セーブ機能(サスペンド・モード)により、システム・スリープ状態のスタティック電流を20%〜40%程度低減し、システム全体の低消費電力化に貢献します.
さらに、FPGAデバイスには " デバイスDNA機能 " があり、デバイス内部にシリアルNo.を埋め込むこともでき、システム全体の秘匿性にも貢献します.

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.

==={ SX-Card3には2種類のモデルがあります.}===

1. DSP機能に特化したFPGA(Spartan3A-DSP)を搭載したモデル
製品型番: SX-Card3/DSP4
LVDS/RSDSインタフェースと高性能DSPブロックにより、画像処理、通信処理に有効です.オプションボードのDVI入出力ボード『IMG-Pro4』を組み合わせて、画像処理開発プラットフォームを短納期で実現できます.

DSP機能以外にも、1.5Mbitの内蔵メモリを備えているので、高速で柔軟性のある複雑なメモリ構成も可能です.

<用途>
・画像処理システム、フラットパネル用タイミングコントローラ
・通信処理システム
・ASIC/IP評価システム
・計測システム

2.外部コンフィグROM不要のFPGA(Spartan3AN)を搭載したモデル
製品型番: SX-Card3/14C4
17Mbitの内蔵FlashROMを利用できます.外部コンフィグROM不要のため、不正アクセスを防止できます.内蔵FlashROMにFPGAコンフィグデータを格納した場合は、11Mbit分を自由に使えます.
<用途>
・ フラットパネル用タイミングコントローラ
・ 産業装置向け制御コントローラ
・ ASIC/IP評価システム
・ FPGAデータの流出を防ぎつつ、客先へのデモシステムとして適用

【システム拡張例】
パネル表示、画像処理、各種機器への組み込み、データロガーなどの拡張例があります.

【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

<SX-Card3 ボード ブロック図>

Spartan3AN搭載モデルでは、コンフィグROMを搭載していません(FPGA内蔵).


<SX-Card3 裏面 >

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当社は ザイリンクス デザインパートナープログラムに参加しています。

ハードウェア構成
基板仕様 サイズ W108 x H82(mm) PbFree仕様
FPGA ザイリンクス社製 Spartan3ANシリーズまたはSpartan3A-DSPシリーズ
USBコントローラ サイプレス社製 CY7C68013A-56LFXC (FX2デバイス) USB2.0 HighSpeedのみ対応
サポートPLD ザイリンクス社製 CPLD:コンフィグ系の制御を行います
コンフィグROM Spartan3AN搭載時には、搭載していません。 
Spartan3A-DSP搭載時、16Mbit FlashROM(M25P16VMF6P)を搭載します
外部メモリ 18Mbit同期SRAM(512K x 36b)  (GS8160Z36BGT-200)
WRとRDサイクルの切り替え時に余分なサイクルの発生しないZBTタイプ  
メモリ帯域 900MB/s (200MHz x 4.5byte)で運用ができます
(48MHzx4=192MHzクロックでの動作チェック済み/パイプラインモード)
電源

単一5V外部給電
 USBバス給電も可能ですが、USBの仕様上、給電できるのは500mA/5V以下です

FPGA未コンフィグでUSB接続状態時の消費電流: 
・約 321mA/5V (SX-Card3/14C4)
・約 337mA/5V (SX-Card3/DSP4)

FPGAコア電源:3A/1.2V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部、USB、SRAM用電源:1A/3.3V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部 電源:3A/(2.5V,3.3V可変)
FPGA AUX電源:1A/2.5Vまたは3.3V(固定)

電源ポート DCジャック、 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)
高速ユーザI/O 200本 (クロック入出力各2本含む. 2.5V〜3.3V可変、Max.Vin=4.6V(絶対最大定格値)) 
この内、最大44chを差動I/Oとして利用可能
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
(注意:1.2V/1.5V/1.8V電圧の信号とインタフェースできますが、入力のみサポートします.)
汎用ユーザI/O(2.54mmピッチ)

34pinピンヘッダ 2個に 56本収容 (クロック入出力各2本含む.2.5V〜3.3V可変、Max.Vin=4.6V)
50Ωインピーダンス整合済み (ピンヘッダはインピーダンス整合タイプではありません)
(注意:1.2V/1.5V/1.8V電圧の信号とインタフェースできますが、入力のみサポートします.)

GPIOコネクタ

FPGAに直結した8bitのデジタルポートです。 (2.5V〜3.3V可変、Max.Vin=4.6V)
(ヒロセ電機:DF14Aシリーズコネクタ 10pin)
(注意:1.2V/1.5V/1.8V電圧の信号とインタフェースできますが、入力のみサポートします.)

拡張コネクタ 外部コンフィグ専用ポート(外部FPGAをSlave-Serialモードでコンフィグするポートです)
スイッチ類 汎用タクトスイッチ 1個(FPGA直結)、システムリセット用タクトスイッチ1個(FPGA直結)
汎用4bitディップスイッチ1個(FPGA直結)、 I/O電圧設定用ディップスイッチ1個
表示器類 汎用LED(緑) 8個(FPGA直結)、 
ボード動作モード表示用 1個、FPGAサスペンド表示 1個、USBリンク確立表示 1個
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1個 (7x5mmサイズ、3.3V: エプソントヨコムのSG8002JFやSG8003JF等)


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)
・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
・USBファームウエア (バイナリ) 最新バージョン 0205h (2013.1.25更新:機能向上)
・制御ソフトウエア(オープンソース)

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

ザイリンクスのWebサイトから無償のツール"ISE webpack"を利用できます。


製品構成
SX-Card3/14C4

XC3S1400AN-4FGG676C搭載モデル 通常価格:\108,000 (税別) 
25,344LC、549Kbit内蔵メモリ、DSPブロック 32個, 17MbitのオンボードFlashROM

SX-Card3/14C5 XC3S1400AN-5FGG676C搭載モデル 通常価格:\120,000 (税別) 
25,344LC、549Kbit内蔵メモリ、DSPブロック 32個, 17MbitのオンボードFlashROM
SX-Card3/DSP4

XC3SD1800A-4FGG676C搭載モデル 通常価格:\105,000 (税別) 
37,440LC、1,542Kbit内蔵メモリ、高性能DSPブロック(DSP48A) 84個
※ XC3S1400ANのDSPブロックより高性能です。

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、"4"はFPGAデバイスのスピードグレードを示しています。


資料
技術データベース Smart-USBPlus技術サポートをご覧下さい。
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

SX-Card3ボード仕様 Ver3.1(PDF:553KB)

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)
SUA011 :レジスタアクセスの拡張機能 (PDF:560KB) 新機能(最新版Firmへの要更新)
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。
他製品との機能比較資料 製品比較表 (ver7: PDF164KB)

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、SX-Card3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、SX-Card3に大規模メモリ環境を追加できるボードです. PC-133仕様 512MBメモリを搭載できます.

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.


 
<コネクタ変換ユニバーサルボード>

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.
SX-Card3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.
SX-Card3の差動信号IOに対応しています.

2枚1組 直接販売価格 \12,000 (税別)


 
PSI デザインサービス

SX-Card3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、SX-Card3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

 
製品問い合わせ
製品購入ガイド
▽ E-mail info@prime-sys.co.jp

 
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