利用系统演示平台建立定制评估与原型制作系统

系统设计有时十分复杂，需要充分了解许多不同的元件，如果解决方案的各环节可以进行原型制作并快速演示，就可以简化过程，更重要的是，可以减少设计师面临的风险。凭借ADI公司的系统演示平台（SDP），系统设计师可以重复使用核心元件，在最终系统实施前评估并演示各设计环节。SDP上提供ADI公司系列产品的元件和实验室电路评估板，并随时更新。由于之前使用过该平台，对其有一定的认知，用户很容易在熟悉的环境中评估新类别的元件。SDP连接至FPGA评估与原型制作平台，可以轻松创建并演示采用ADI元件通信的定制FPGA嵌入式设计。用户可以迅速建立定制评估与原型制作系统，还可以重复使用各种平台元件，演示各种丰富的硬件与软件概念，十分简单经济。

1 平台概述

如图1所示，系统演示平台包含一系列控制器板、内插器板和子板，ADI元件和实验室电路均可轻松使用评估系统。控制器板通过USB 2.0连接至个人计算机，并通过片上连接器连接至SDP兼容子板。子板包括专用元件评估板和Circuits from the Lab实验室电路。内插器板可将控制器板连接至子板，或调整SDP子板，令其适应第三方工具。采用定义引脚排列的标准小尺寸120引脚连接器是平台上各电路板上的常见元件，可建立定制且易更改的系统。控制器板上有120引脚的连接器接头，子板上有插座连接器，内插器板上则根据功能不同，有接头或插座（或两者都有）。

图1 系统演示平台概述

2 控制器板

如图2所示，控制器板有两种类型，即SDP-B和SDP-S。两者都需要通过USB 2.0连接在系统和个人计算机用户接口之间进行控制和数据传输。

图2 控制器板：a） SDP-B，b） SDP-S

如图3所示，SDP-B是一款小尺寸电路板，采用USB mini-B连接器连接个人计算机，其内核为ADSP-BF527 Blackfin Blackfin?处理器。Blackfin处理器的功能相当于USB控制器，也为子板提供一系列外设接口。这些接口通过两个相同的120引脚连接器提供，包括SPI、SPORT、I2C、GPIO、定时器、PPI和异步并行接口。SDP-B控制器可与专为SDP设计的任意子板共同使用。两个120引脚连接器便于将两个子板同步连接至一个控制器板。

图3 SDP-B控制器功能概述

SDP-S是一款小尺寸、低成本、仅兼容串行的控制器板，外设接口少于SDP-B。SDP-S的核心元件是USB-串口引擎，它具有一个120引脚的连接器，与SDP-B上的连接器引脚兼容。部分外设接口包括SPI、I2C和GPIO。SDP-B包含SDP-S的所有功能，因此所有适合SDP-S的电路板均适合SDP-B。表1对比了SDP-B和SDP-S板提供的外设接口。

表1 控制器板

3 子评估板

如图4所示，可用于系统演示平台的数据转换器、混合信号和射频元件评估板越来越多。凭借单块控制板，用户只需购买一块子板，便可在选型过程中将其用于准备评估的具体元件或实验室电路。实验室电路结合了子系统级构建模块和多种ADI元件，可解决常见的设计难题。这些电路板经过精心设计、测试与记录后，可轻松快捷地实现系统集成，将电路板连接至SDP后，用户可以地对整个实验室电路进行原型制作，制作过程和单个元件一样便捷。子板必要时可采用外部供电，每个子板均包括相应软件，可通过控制器与个人计算机通信，如图5所示。

图4 系统关键技术通用评估平台

图5 评价体系

4 内插器板

SDP包括多种内插器板，可在平台的两个元件之间发送信号，或将平台的元件连接至第三方评估系统。SDP分线板位于控制器板和子板之间。一端有120引脚的插座连接器，可连接至控制器板，另一端有120引脚的接头连接器，可连接至子板。来自插座的信号可直接发送至接头。每个信号线都有一个通孔探测点，可令其单独接受监控。这样，120引脚连接器上的每个信号都可以轻松访问。

5 轻松集成FPGA设计

BeMicro SDK-SDP内插器可将SDP子板连接至BeMicro SDK （（解决方案开发套件），创建嵌入式FPGA系统原型。BeMicro SDK由Arrow于Altera共同开发。它具有120引脚连接器接头，可将信号从元件评估板或实验室电路板发送至与BeMicro SDK相连的Samtec边缘连接器。BeMicro SDK由NIOS?II处理器供电，采用Eclipse集成设计环境，用户可以通过Altera的Cyclone?4 FPGA和一系列ADI评估板轻松定制嵌入式处理器设计和原型制作解决方案。BeMicro SDK采用了Arrow和Altera共同提供的类似USB棒尺寸。BeMicro SDK和BeMicro SDK-SDP内插器可从Arrow公司直接购买。图6显示的是BeMicro SDK、BeMicro SDK-SDP内插器和ADI元件评估板。

图6 BeMicro SDK、内插器和SDP控制器

图7 FPGA系统功能模块

6 未来模块

为了简化系统设计过程，我们需要提供易于使用的演示和评估元件，以解决日益增加的问题，系统演示平台将不断发展壮大。2011年9月，平台中将增加系统功能模块，为现有平台提供更多功能。第一个模块就是FPGA模块。SDP-FPGA模块位于控制器板和子板之间，增加了演示或原型制作系统的灵活性。SDP-FPGA模块可将120引脚连接器连接至控制器板，还具有120引脚的接头连接器，可连接至子板。SDP-FPGA板还有一个差分连接器，带差分通信接口的元件可用于SDP平台。

7　结论

系统演示平台为系统设计师提供了之前的单一ADI平台所不具备的灵活性。随着平台的不断发展，其可重复使用、定制系统演示与原型制作的强大功能也会愈加显现。子板种类繁多，其中包括元件评估板和实验室电路，确保系统演示平台可以提供一站式解决方案，以满足设计师的评估和演示需求。