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Smart-USB Plus製品
 
VX-USBII システム開発ボード
 Smart-USB Plus(TM)ファミリ   使いやすさを極める。
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

■カスタマイズ可能なUSB2.0インタフェースを搭載し、PCと連携したシステムを構築できます.

■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.

■無償FPGA開発ツール対応で、高速動作が可能なXilinx Virtex5を搭載.

■ASIC/IPの評価・検証、デバッグシステムの構築など、高速応答性が求められる場面で性能を発揮します.

■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.

■システム拡張を容易にする高速インタフェースコネクタ(MFP)を装備.

■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
VX-USBIIボード外観

システム概要

高速インタフェースのUSB2.0とザイリンクス社の最新FPGA Virtex5-LXを搭載しています.このLXシリーズは、ロジック開発に重点をおいた最新のアーキテクチャを持ち、内部動作速度も従来のFPGAより高速に動作する構成です.

Virtex5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.また、3種類の機能を実現するマルチ・ファンクション・ポート(MFP)を備えています。このポートは、LVDS/RSDS出力機能、シングルエンドI/O機能、FPGAのダイナミック・プローブ機能を実現します.

LVDS/RSDS機能では、コネクタ変換を実現する子基板を追加することで、フラット・パネル・ディスプレイ等の表示システムが実現可能です.
シングルエンドI/O機能では、高速ADコンバータなどの子基板を追加して、通信系やデータ収集系の開発が可能になります.

ボード単独での論理回路の評価はもちろんのこと、ASIC/IPの評価システムとして、VX-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16Mバイト/秒から最大30M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、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>
・ASIC/IP等のプロトタイピング
・システム検証機器のプラットフォーム
・フラット・パネル・ディスプレイ用検証、評価システム
・通信処理のプラットフォーム
・画像処理のPCインタフェース

【参考】
すぐにわかるSmart-USB Plus製品の使いやすさ

 
 
VX-USBIIブロック図

VX-USBIIボード ブロック図 拡大

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<LCDへの画像表示例>

 

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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
基板サイズ 157x106 (mm)
FPGA ザイリンクス社製 Virtex5-LXシリーズ
XC5VLX50 ( スライス数:7,200、内蔵メモリ:216KB、DSPブロック:48個、CMT数:6個)
XC5VLX110( スライス数:17,280、内蔵メモリ:576KB、DSPブロック:64個、CMT数:6個)
USBコントローラ サイプレス社製 CY7C68013A-100AXC 
コンフィグROM 32Mbit SPI シリアルFlashROM
サポートPLD ザイリンクス社製 XL9500デバイス (TQFP100)
メモリ GSI社製 GS8320Z36GT-200 (1M x 36bit) 2面搭載
(RD/WR切替時に余分なサイクルが発生しないZBTタイプ) 
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
電源

単一5V外部給電

FPGAコア電源:6A/1.0V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部、USB、SRAM用電源:3A/3.3V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部、AUX電源:3A/2.5V(固定)
FPGA I/Oバンクの一部 電源 2系統:各1A/(1.2V〜3.3V可変)

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
ユーザI/O (DINコネクタ)

144本(1.2V〜3.3Vまで可変、Max.Vin=3.45V(3.3V運用時))、クロック入出力 各2系統。

MFP (Mictor38pinコネクタ) マルチ・ファンクション・ポート (2.5V-I/O)
1.  LVDS/RSDS出力 15ch: LVDS仕様で900Mbps/chを評価済み
2.  FPGAのダイナミックプローブ機能を実現する測定器ポート
    ダイナミックプローブ説明:1.27MB PDF
3. 32本の高速インタフェース用、シングルエンド I/O

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
38pin Mictorコネクタ (MFP)
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)
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
・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)

対応PC

・ Windows 7 / 8 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
VX-USB2/50C1の場合、ザイリンクス社の無償版 ISEWebPackツールが利用できます。
VX-USB2/110C1では、正規版ツール(有償)を利用してください。

製品構成
VX-USB2/50C1 XC5VLX50-1FFG676C搭載 在庫  通常価格:\252,000 (税別)
SX-USB3/70C3とほぼ同じFPGA容量です.)  無償開発ツール対応.
VX-USB2/110C1 XC5VLX110-1FFG676C搭載 受注生産 通常価格:\360,000 (税別)  納期約3Wです.
SX-USB3/150C4とほぼ同じFPGA容量です.)

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の数字はFPGAデバイスのスピードグレードを示します。1より3が高速です。


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 VX-USBIIボード仕様書 Ver1.0 (PDF:65KB)
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 ボード製品比較表 (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)
Stratix3デバイスとの比較資料 Xilinx社提供のWhitePaper(日本語)です. 
Virtex5がStratix3より優れていることを示しています.

ボードオプション
IMG-Pro6


 

画像入出力ボード <IMG-Pro6>
DVIまたはビデオ信号をエンコード/デコードするオプションボードです。
96pinのDINコネクタに接続して利用できます。

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

型番:IMG-Pro6E: 標準価格\62,000 (税別)
コンポーネント(HDTV) 1ch、S端子 1ch、コンポジット 1ch、DVI 1ch、アナログRGB 1ch

 
専用ユニバーサル基板2
VX-USB2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)
V X-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(メス) 2個

VX-USBIIボードの"カバー"としても利用できます。

 
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