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Smart-USB Plus製品
   
ASUP-M3組込システム開発ボード

Armored Smart-USB Plus(TM)ファミリ    組込システム開発ボード   

 | 特長 | システム概要HW構成 | SW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

 小型ボードにARM Cortex-M3マイコンとFPGAを搭載

○ 80MHz、100DMIPS性能のAMR Cortex-M3マイコン
○ ARM Cortex-M3とFPGA間は150MB/sのデータ転送が可能
○ ARM標準1.27mmピッチ 10pin JTAGコネクタ採用

組込システム開発に最適

○ 名刺サイズの基板で機器への組込に対応
○ 1.8V〜5Vまでの幅広いIOインタフェースに対応
○ 2.5V系の高速差動信号(LVDS/RSDS)に対応
○ ケーブル接続、基板間コネクタ接続、どちらにも対応 

各種開発ツール、デバッガに対応

○ ARM純正ツール Keilをはじめ、TI社と長年のパートナーシップを構築しているIAR、低価格のCodeComposerなどのツールが利用できます

 
 
 

ARM Cortex-M3搭載 組込システム開発ボード

<ASUP-M3 外観>

 

※ 新規デザインには推奨しません.
出荷可能な台数に限りがあります.


システム概要

各種組込システム開発に対応
名刺サイズの小型基板に 中規模FPGA(Cyclone3)とUSB2.0を採用し、従来のSmart-USB Plus機能をすべて利用できます.このFPGAとARM Cortex-M3マイコンは、EPI (External Peripheral Interface)により、31本のIOとクロックで接続しており、150MB/sのデータ転送ができます. EPIは、設定により8/16bitホストバスモードや、外部FIFOモード、SRAMモードなど、様々な機能を実現できます.右図は、FPGA内に16bit幅のFIFOを実装して運用する例です.

Cortex-M3マイコンでは、16ch 10bit-ADコンバータや 8chのPWM機能によりセンサ制御やモータ制御等コントロールできます.ARM Cortex-M3の詳細はこちらのページを参照してください.

フレキシブルな接続性能
FPGAのIO機能を利用し、 1.8V〜5VのIO電圧に対応したIOインタフェースができます.また、差動信号のLVDSやRSDS信号にも対応でき、画像処理などのアプリケーションにも対応できます. コネクタは一般的な2.54mmピッチのMIL系コネクタが利用できます.

【使いやすいARM Cortex-M3マイコン】
TI社のStellaris(ステラリス)2000シリーズを採用しました.このマイコンの特長はStellarisWareというリファレンス・ソフトが豊富で、これらを利用して開発期間を短縮することができます.すべてロイヤリティフリーで利用できます.

三位一体の処理システムを構築
FPGAには無償で使えるソフトCPUの"Nios2e"を実装することもできます.FPGAやCortex-M3マイコンで処理したデータをUSB2.0を利用してPCに収集して、PCで処理できます. FPGAでのデータ前処理、M3マイコンでのデータ加工処理、PCによる統計的なデータ処理など、PCと連携したデータ処理が可能です.

【システム拡張例】
データロガー、画像処理、パネル表示などの拡張例があります.

<用途>
・産業機器へのUSB2.0-IF機能
・生産ラインでの製品検査治具
・画像データ入出力ボード
・画像処理
・モータ制御
・USBを利用したデータ収集システム
・各種センサ制御
・CAN制御

【参考】
すぐにわかるSmart-USB Plus製品の使いやすさ

 
 
 
ARM Cortex-M3搭載 ASUP-M3 組込システム開発ボード ブロック図
<ASUP-M3 ボード ブロック図>
Cortex-M3マイコンブロック図はこちら

 

ARMマイコンとFPGAの組み合わせ
<EPI機能を利用して、FPGAとI/Fする例>

 

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ハードウェア構成
基板サイズ/基板重量 W91 x H55 (mm) PbFree仕様  /  35g (本体のみ)
Cortex-M3マイコン

TI社製 Stellaris 2000マイコン  LM3S2793-IQC80C5 (FlashROM 128KB、RAM 64KB) 
16ch 10bit-ADC(1000KSps)、 8ch PWM、 2ch QEI、RTC等を内蔵
(注意)マイコン型番末尾がリビジョンを示します.
     リビジョンC5にはエラッタシートが公開されています.

ARM標準JTAG 1.27mmピッチ 10pin ヘッダ  
FPGA アルテラ社製 Cyclone3シリーズ(論理10万ゲート相当)
HDLコーディング不要のサンプル回路を無償提供
(Quartus2 SOPC Builder/Qsys用ライブラリを提供)
USBコントローラ サイプレス社製 CY7C68013A (FX2デバイス) 
サポートPLD アルテラ社製 MAXIIシリーズ :FPGAコンフィグをサポートするICです.
コンフィグROM EPCS4 (4Mbit) :アルテラ製USB Blasterを使ってJTAG経由でプログラムできます.
電源

単一5V外部給電 : USBバス給電(500mA/5V)で動作できます.

FPGAコア、FPGA-IOの一部 電源: 1A/1.2V (固定)
FPGA-I/O、マイコン等、USB用電源: 1A/3.3V (固定)
FPGA-PLL、I/Oバンクの一部 電源: 700mA/2.5V (固定)
外部システム給電用電源:1A/(1.2V〜3.3V:可変) 950mA程度外部システムに給電可能.

ボード消費電流:
USB接続、FPGA未コンフィグ、MCUブランクの場合、約105mA/5V
USB接続、FPGAサンプル回路コンフィグ、MCUサンプル・プログラム済みの場合、149mA/5V

電源ポート 2極コネクタ 
USBポート Mini-B タイプコネクタ 
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: コネクタ変換用ケーブル添付)
汎用I/O (Cortex-M3収容) 5V-IOトレラント 3.3V-IO 29本 (40pinコネクタに収容)
汎用I/O (FPGA収容) 電圧可変コネクタ(1.8V〜5V) 32本 (40pinコネクタに収容) : 5V-CMOS I/Fができます.
差動信号コネクタ 最大10ch (2.5V固定、26ピンコネクタに収容、 2.5Vシングルエンド信号としても設定できます)
参考: http://www.smartusb.info/article.php?story=IO_voltage
水晶発振器 48MHz(FPGAのオンチップPLLで可変可能)搭載.
発振器予備搭載エリア3個(FPGA側 2個、 マイコン側 1個) 
(エプソントヨコム SG8002CE 3.2x2.5mmフットプリント) 

 
ソフトウェア構成  
USBインタフェース
FPGA側で利用可能

USB2.0仕様準拠(480Mbps HighSpeed :USBコントロール/バルク転送対応) 
(USB1.1(Full Speed)ポート、またはUSB2.0ポートで動作します)
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 最新版"0201" (2011/3.4更新)
・アプリケーションソフト(オープンソース)
(注) Cortex-M3マイコンから直接制御できません .

対応PC

・ Windows2000(SP3)/XP(SP1)/Vista/7/8 (32bit) 対応DOS/V機 
・ WindowsVista/7/8 (64bit) 対応DOS/V機 (制御ソフトウエア RefApp7にて対応)
・ Linux(Ubuntu8.10、openSUSE11.1rc1)  libusb0.1.12対応
・ Solaris10 対応

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.
また、 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.

制御ソフトウエアの使い方(動画)は、こちらをご覧ください
制御ソフトウエアの機能は、こちらをご覧ください
   
Cortex-M3 マイコン 開発環境
開発環境

対応コンパイラ (開発環境の詳細

対応デバッガ

  • ARM/Keil社 ULINKシリーズ
  • IAR社 J-Link
  • CodeRed Technology社 RedProbe
  • TI社Stellaris評価ボード(Stellaris ICDIとして利用)

【多くのコストをかけずに開発環境を整えるなら...】

  • TI社の評価キット EKS-LM3S811 ($49) を購入.(CCSバンドル版)
    この評価ボードは、JTGAデバッガとして利用します.
  • CCSの最新版(v5.1.1以上)を無償ダウンロード.
    CCSのライセンスはバンドル版のライセンスなので、機能制限なく、ASUP-M3ボードで利用することができます.
JTAG書込ユーティリティ TI社製 LM Flash Programmer (TI社Webサイトから無償ダウンロード可能)

*** CCSツールとEKS-LM3S811ボードの組み合わせの場合、LM Flash Programmerは不要です.CCSツールからCortex-M3の内蔵FlashROMに書込ができます.

FPGA開発環境  
アルテラのWebサイトから無償のツール"QuartusII Web Edition"を利用できます。
   
製品構成  
ASUP-M3/10C8

通常価格:\70,000(税別)  Stellarisマイコン(ARM Coretx-M3) LM3S2793 搭載
EP3C10F256C8N搭載 (LE数:10K、内蔵メモ:リ414Kbit、マルチプライヤ:23個、PLL:2個)

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、

   
資料  
技術データベース Smart-USBPlus製品ページをご覧下さい。 
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

ASUP-M3ボード仕様書 Rev1.1 PDF:336KB

ボードカタログ リーフレット A4片面 PDF:212KB
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)
SUA006 :GPIF-AVALONブリッジ回路 (PDF1.8MB)
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。


 
ボードオプション  
コネクタ変換ケーブル

<型番> ASUP-CBL    価格 2,500円(税別)
ARM標準20pin(2.54mmピッチ)コネクタを 10pin(1.27mmピッチ)に変換します.

TI社のStellaris評価ボードをJTAG書込ツールとして利用する場合や、IAR社のJ-Linkツールを利用する場合に、必要な変換ケーブルです.

使い方はこちらのページを参考にしてください.


デザインサービス

ASUP-M3ボードをユーザ仕様に応じてカスタマイズしたり、 FPGA設計やマイコンソフト設計、子基板設計などに対応します.
詳細は、お問い合わせください.

 
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