\
PSI  
HOME プレスルーム 製品紹介 デザインサービス Shop 会社概要 お問い合わせ 技術サポート
Smart-USB Plus製品
SX-USB3
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   高性能と使いやすさを兼ね備えたFPGAボード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.

高速動作FPGAのアルテラStratix3を搭載し、LVDS-IO機能、低電圧IO機能を実現.100万ゲート規模のロジック開発が可能です. (Cyclone系FPGAより高速動作します)

128Mb-FlashROMと 144Mbit (72Mbit x 2個)の高速同期SRAMを採用して、高速で柔軟性のあるデータ処理を実現します.

■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、画像処理、通信処理、デバッグシステムの構築など、様々な用途に適用できます.

■USB経由でFPGAを瞬間コンフィグ(125ms以下)できるので、制御アプリケーション起動時にFPGAのコンフィグを自動操作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.

 
 
SX-USBIIボード外観
SX-USB3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SX-USB4CX-Card5を検討して下さい.

使いやすいUSB2.0とアルテラFPGA Stratix3(ロジックファミリ)を搭載しているので、高速動作の論理回路や柔軟性のある論理回路を構成できます

FPGAの周辺回路として、高速な同期SRAM (72Mbit、200MHz)を2個搭載し、128MbitのシリアルFlashROMと組み合わせて、様々なユーザ・アプリケーションに対応できます. 同期SRAMは独立バス構成とし、2面のデータ・バッファとして利用できるので、USB経由で連続したデータの入出力を高速に行うことができます.

外部システム(基板)との接続には、FPGAのI/O機能を設定することにより、1.2V〜3.3Vのシングルエンド信号(196本)またはLVDS信号(入力・出力各48ch)として利用できます.

高速なUSB2.0、大容量SRAM、高速I/Oを備えたことにより、高速・大容量データ処理が必要な広帯域データ処理アプリケーションにも、PCIバスでなくUSBインタフェースを利用した、システム開発ボードが適用できる様になりました.

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-USB3に子基板を追加したり、ユーザ・システムの検査機器として、システムのベースとして利用できる構成です.

ボードには使いやすいリファレンス制御ソフトウエアを付属し、FPGAに設定したハードウエア・レジスタの制御や、メモリのリード/ライト、I2C制御など、GUIによる直感的な制御が可能です. 制御ソフトウエアは、ユーザ・カスタマイスができるようにオープンソース化しています.

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.

外部システムとの接続にはハイスピードコネクタを用意していますが、2.54mmピッチのコネクタ接続や、既存オプションボードのIMG-Pro6を接続するために、専用のコネクタ変換兼ユニバーサル基板を用意しています.

【システム拡張例】
画像処理、ASICエミュレーション、機器制御などへの拡張例があります.

<用途>
・各種 計測・制御システム
・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
・データ収集システム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
・ワイヤレス通信のベースバンド処理

お問い合わせフォームお問い合わせフォーム(別ウインド)

お問い合わせフォーム製品ユーザ登録
  ボードに関する最新情報をいち早くお届けします

【参考】
すぐにわかるSmart-USB Plus製品の使いやすさ

 
 
SX-USBIIブロック図

SX-USB3ボード ブロック図
拡大

SX-USB3ボード裏面

<SX-USB3ボード裏面>
赤枠で囲んだコネクタが、ハイスピードコネクタ


<専用ユニバーサル基板を接続して、
IMG-Pro6Dオプションボードを接続し、
画像処理システムへの拡張例>

ハードウェア構成
基板 138 x 95 (mm) 10層  鉛フリー仕様 (国産)
FPGA

アルテラ社製 Stratix3シリーズ(標準モデル搭載FPGA:EP3SL50F780C4N)
EP3SL50( ALM数:19K=47K LE、内蔵メモリ:2.1Mbit、PLL数:4個)
・FPGA温度検出機能(55℃以上でエラー表示)
・ コンフィグデータのCRCエラー検出機能

コーディング不要のサンプル回路を無償提供
(Quartus2 Qsysr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-56LFXC   High Speed/Full Speed 対応

コンフィグROM EPCS64タイプを搭載.このため、USB接続せずにボード単体での動作も可能です.
サポートPLD アルテラ社製 MAXIIシリーズ (TQFP100) :
FPGAからSPIでアクセスできる8KbitのROMを内蔵.128Mb-FlashROMと共通のSPIバス.
最新版 101.
メモリ(RAM) 72Mbit 同期SRAM(ZBTタイプ: リードとライトの切替に余分なサイクルが発生しないため、実効データ帯域は900MB/sです.)
GSI社製 GS8640Z36GT-200 (2M 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
このメモリを利用した連続データ収集/生成向けサンプルFPGA回路を提供しています
メモリ(ROM) 128MbitシリアルFlashROM (M25P128-VMF6P) SPI仕様
電源

単一5V外部給電

FPGAコア電源:6A/1.1V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部、PLL、SSRAM用電源:3A/2.5V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部、USB用電源:1A/3.3V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部 電源:3A/(1.2V〜3.3V可変) ;外部給電も可能
FPGA VCCPD電源 :1A/3.3Vまたは2.5V

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 (FPGAから制御)
I2Cポート 1ch (FPGAから直接制御できません.USBコントローラから制御します.)
ユーザI/O (高速コネクタ)

FPGAのIOピンと直結。 50Ω/100Ωインピーダンス整合済み.
1.2V〜3.3V可変のシングルエンド信号 204本(専用クロックピン2本を含む) または LVDS信号 入力専用50ch(クロック2ch含む)、出力専用48ch(クロック1ch含む) .
LVDSのデータ転送速度は、840Mbps/chを確認済み.

ユーザI/O (MILコネクタ仕様)

2.54mmピッチ 34pinコネクタに28本のFPGA-IOを収容(専用クロック入出力各1本含む)
外部接続用コネクタ ヒロセ製DF14A-10P-1.25コネクタ(10ピン)に FPGA-IOを8本収容.
外部FPGAコンフィグ用コネクタ ヒロセ製DF14A-10P-1.25コネクタ(10ピン)に 外部FPGAコンフィグ用の制御線を収容.
※製品出荷時には外部コンフィグ機能を実装していません.
スイッチ類 汎用ディップスイッチ 4bit、汎用タクトスイッチ 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4個

ソフトウェア構成
USBインタフェース
  1. USB2.0仕様準拠(USBコントロール/バルク転送対応)、
    High SpeedまたはFull Speed対応.(USB1.1ポートでも動作します.)
  2. バイナリレベルですべてのデータを提供、ユーザがUSB仕様に基づいてドライバやファームウエアを開発する必要がありません.
  3. 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
  4. 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(バイナリ供給)
    ・ファームウエア (バイナリ供給) 2012.02.23更新  最新版0204h
     (レジスタアクセスを機能向上しました.資料(SUA011)を参照してください.
     ファーム更新した場合は、サポートPLDもJTAG書き換えしてください.
    ・アプリケーションソフト(オープンソース供給; ユーザカスタマイズが可能です)
対応OS

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

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.

・ Linux/Solaris10対応. Linuxは、インテル版openSUSE11.1RC1、Ubuntu8.10にて動作確認済みです. また、VMwareの仮想マシン環境によるUbuntu8.04にて、動作確認済みです。

・ 128MbシリアルROMとサポートPLD(MAX2)に実装した8Kb-ROMにアクセス可能な 「SPI操作」ユーティリティを利用できます. 詳しくは、技術サポートサイトを参照してください

・ 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.v13.1までのバージョンで開発できます.
(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-USB3/70C3、SX-USB3/50C4」をコンパイルできる最新版です.


製品構成
SX-USB3/50C4

EP3SL50F780C4N搭載 通常価格:\272,000 (税別) 納期:受注後3W以内
ALM数 19K、内蔵メモリ 2.1Mb

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

(※) 標準的な納期は、受注後3週間以内です. ご発注前に最新の納期状況を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 (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-USB3ボード仕様(rev1.5) (PDF:440KB)
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 (PDF:1.8MB)
SUA007 :SRAM-FIFOモジュール  (PDF:840KB) SRAMをFIFO化するモジュールです。
SUA011 :レジスタアクセス機能の拡張
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。

Virtex5デバイスとの比較資料 Altera社提供のWhitePaper(日本語)です. 
Stratix3がVirtex5より優れていることを示しています.
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3
 

ユニバーサル基板3 <SX-UNIV3> 標準価格\16,000 (税別)

SX-USB3ボードの高速コネクタを、96pinDINコネクタに変換します。
DINコネクタ変換後は、従来製品のSX-USBIIボードと物理的に同じコネクタピン仕様になります。 DINコネクタ以外にも2.54mmピッチのMILコネクタも利用が可能になり、外部基板とのケーブル接続や、ユーにバーサルを利用した実験回路などの評価も出来ます。

DINコネクタ 2個付属(ボードには実装していません)

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。
カーソルを画像に重ねると、SX-USB3と接続後の画像に変わります。

画像ではフラックス処理ですが、納品する基板はPbフリーのレベラー処理です。

 
画像フロントエンド・ボード 


 

画像入出力ボード<IMG-Pro6>
ユニバーサル基板3(SX-UNIV3)を追加すると、IMG-Pro6が利用できます.SX-USB3で画像処理をする場合にご利用いただけます.
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-USB3に追加して利用することができます。


IMG-Pro6E(画像エンコード):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

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


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

 
Copyright (c) 2007 Prime Systems, Inc. all rights reserved.