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Smart-USB Plus製品
 
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   速さを極めたすぐれもの。Smart-USBPlus製品ファミリPbFree仕様
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インタフェースと最新FPGAを組み合わせた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.

■産業機器への組み込み、ASIC/IPの評価・検証、デバッグシステムの構築など、あらゆる場面でご利用いただけます.

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

■USB経由で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.

■画像処理向けにオプションボード(IMG-Pro6)を用意し、効率的な開発をサポートします.

 
 
SX-USBIIボード外観
SX-USB2ボード外観

システム概要

高速インタフェースのUSB2.0とアルテラのFPGA StratixIIを搭載しています.StratixIIデバイスの柔軟性と高速な同期SRAM(36Mbit、200MHz)を2面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. 外部システム(基板)との接続には、業界標準のDINコネクタを利用しているので、基板対基板または基板対ケーブルの接続が可能です.

ボード単独での論理回路の評価はもちろんのこと、ASICの評価システムとして、SX-USBIIに子基板を追加したり、システム検査機器として、システムのコアに利用できる構成です.

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.

【システム拡張例】
画像処理、デバッグシステムへの応用、ASICエミュレーション、制御機器などの拡張例があります。

<用途>
・ASIC/IP等のプロトタイピング
・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
・画像データ入出力ボード
・画像処理のPCインタフェース

【参考】
Smart-USB Plusとは...?

 
 
SX-USBIIブロック図

SX-USBIIボードRev2.0 ブロック図

2007.8月以降製造分から、ボードの版数をRev1.1からRev2.0に変更します..Rev1.1ボードに対して、図中、赤枠部分のI2Cポートが新たに追加された機能です.

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ハードウェア構成
基板 157x106 (mm) 8層  鉛フリー仕様
FPGA

アルテラ社製 StratixIIシリーズ(EP2S15F672C5またはEP2S60F672C5)
EP2S15( ALM数:6,240=15,600LE、内蔵メモリ:409Kbit、DSPブロック:12個、PLL数:6個)
EP2S60( ALM数:24,176=60,440LE、内蔵メモリ:2.4Mbit、DSPブロック:36個、PLL数:12個)
スピードグレード"5"です.Cyclone系FPGAより高速動作が可能です.

コーディング不要のサンプル回路を無償提供
(Quartus2 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.
(EP2S60F672搭載の場合はEPCS64を搭載します)
サポートPLD アルテラ社製 MAXIIシリーズ (TQFP100) :FPGAコンフィグ機能を提供しています.
ユーザカスタマイズは出来ません.
メモリ GSI社製 GS8320ZGT36-200 (1M x 36bit) 2面搭載 
各SSRAMはそれぞれバスが独立しているので、2個のメモリに同時アクセスが可能.
RD/WRの切り替えに余分なサイクルが発生しないZBTタイプです.
電源

単一5V外部給電

FPGAコア電源:6A/1.2V(固定)
FPGA I/O、SRAM、USB用電源:4A/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
I2Cポート 1ch(Rev2.0ボードのみ搭載)
ユーザI/O EP2S60搭載時、156本 (3.3V単一) 全線50Ωのインピーダンス整合済み。 
EP2S15搭載時は128本になります。

クロック・ポート

FPGAのPLL入力2系統、PLL出力2系統を用意。DINコネクタ内の専用クロックポートまたは、MiniBNCコネクタのクロックポートを利用できます。
外部接続用コネクタ 96ピンDINコネクタ 2個にユーザI/O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ポートでは動作しません.
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 204h ('12/3/30更新:機能向上)
アプリケーションソフト(オープンソース)  

対応PC

・ WindowsXP(SP2)/Vista/7/8 32bit版 対応DOS/V機
・ WindowsVista/7/8 (64bit) 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30日間無償の"QuartusII "を利用できます。 
(無償期間後には有償ツールが必要です。 無償ツールのWebEditionではコンパイルできません。)

WebEditionをご利用の場合、QuartusII ver11.0SP1 が「SX-USB2/15C5」をコンパイルできる最新版です。Qsysを利用したサンプル回路も利用できます。また、WaveFormシミュレータを利用する場合はver9.1がお勧めです。


製品構成
SX-USB2/15C5 EP2S15F672C5搭載 18-20万ゲート相当 価格:お問い合わせ下さい  受注生産 納期3W
SX-USB2/60C5

EP2S60F672C5搭載 72-80万ゲート相当 価格:お問い合わせ下さい  受注生産 納期3W

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、"C5" はFPGAデバイスのスピードグレードを示します。
(注2) 新規デザインには、SX-USB3システム開発ボードをご検討ください。


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 SX-USBIIボード仕様 ver1.0 (PDF98KB)
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)
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。
 ・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 :拡張レジスタ機能 (PDF:132KB) 
  ・ファームウエア0204hとRefApp7に対応 (RefApp2やRefApp3では利用できません)

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 <SX-UNIV2> 標準価格\4,500 (税別)
SX-USBIIボードと同じサイズ
全面ユニバーサルです。LED、7セグ、スイッチ等はありません。

以下の部品を含んでいます。
・DIN96ピンコネクタ2個

SX-USBIIボードの"カバー"としても利用できます。

 
画像フロントエンド・ボード 


 

画像入出力ボード<IMG-Pro6>
SX-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SX-USBIIに追加して利用することができます。


IMG-Pro6E: 標準価格\62,000 (税別)
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
(注意)SX-USB2/15C5と組み合わせて運用する場合、ビデオ・エンコード機能のRGB各色10bitでの運用ができません。各色8bitでの運用になります。また、スパーインポーズ機能が利用できません。 SX-USB2/60C5ではすべての機能を利用することができます。

IMG-Pro6D: 標準価格\72,000 (税別)
コンポジット 1ch、S端子 2ch、DVI 1ch


 
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