|
Модуль ADP201X1 выполнен на основе ПЛИС
Virtex 5 фирмы Xilinx и предназначен для построения систем сбора и
цифровой обработки сигналов в реальном масштабе времени. В качестве
процессора ЦОС используется ADSP-TS201 фирмы Analog Devices.
Изделие разработано в рамках модульного подхода
для использования совместно с субмодулями АЦП/ЦАП семейства ADM.
Гибкость этой архитектуры определяется реализацией функций управления
субмодулями и потоками данных на программируемых логических схемах (ПЛИС)
фирмы Xilinx. Сбор данных осуществляется с помощью субмодуля,
устанавливаемого в разъем интерфейса ADM, цифровая обработка выполняется
с помощью процессора ADSP-TS201S и ПЛИС.
Внешний вид модуля:
Основные характеристики:
- Процессор ADSP-TS201S (TigerSHARC)
- Производительность до 3,6 Gflops
- Тактовая частота локальной шины: 100
МГц
- Системная шина PCI
Express x8
- Динамическая память
SODIMM 512 МБ
- Два внешних линк-порта,
600
МБайт/сек каждый
- Интерфейс ADM
- Установка субмодулей ADM с уровнями
LVTTL 3,3 В
- ПЛИС ADM Virtex 5: XC5VLX50T,
XC5VSX50T
- Память ПЛИС DDR2 SDRAM
2 ГБайт
- Цифровой порт:
- LVTTL ― 16 бит
- LVDS ― 8 бит
- Разъём межмодульной синхронизации
- Разъем JTAG для подключения эмулятора
EMU-AD
Интерфейс ADM обеспечивает подключение
субмодуля семейства ADM. Широкий спектр субмодулей семейства ADM
позволяет использовать модуль для построения комплексов обработки
сигналов различного назначения. Возможно объединение нескольких модулей
в многопроцессорный комплекс, при этом обеспечивается синхронная работа
субмодулей ADM.
Интерфейс ADM модуля выполнен на ПЛИС Virtex5
фирмы Xilinx. Свободные ресурсы ПЛИС ADM можно использовать для
реализации функций цифровой обработки сигналов. Для этих целей к ПЛИС
ADM подключен SODIMM DDR2 SDRAM до 512Мх64 с тактовой частотой до 266
МГц. В зависимости от поставленной задачи можно устанавливать ПЛИС
ёмкостью от 5000 до 11000 тысяч вентилей. Разъём ADM непосредственно
подключён к ПЛИС ADM, что позволяет использовать линии LVDS и
обеспечивает скорость обмена с субмодулем до 2000 Мбайт/сек.
Обмен данными между процессором TigerSHARC и
компьютером производится через ПЛИС. Внутри ПЛИС реализованы
двухпортовая память, FIFO и интерфейс процессора TigerSHARC. Два банка
FIFO могут быть подключены либо к шине, либо к линк-порту процессора.
Программное обеспечение включает в себя
функции обмена с компьютером, управления и обмена данными с субмодулем.
Структурная схема
Вычислительный узел
Процессор
ADSP-TS201S (TigerSHARC) имеет внешнюю динамическую
память SDRAM объемом до
512 МБ.
Коммуникационные порты Link0―Link3
используются следующим образом:
-
Link0 выведен на ПЛИС HOST и подключается к FIFO1 или
FIFO2
-
Link1, Link3 выведены на разъемы для подключения к внешним устройствам
-
Link2 не
подключен
Системная шина
Модуль взаимодействует с главной ПЭВМ через системную шину
PCI Express x8. Для этого
внутри ПЛИС реализован контроллер шины PCI
Express,
локальная шина которого выходит на тетрады интерфейса
ADM и на тетрады HOST-интерфейса
процессора.
HOST-интерфейс
HOST-интерфейс процессора выполнен на основе ПЛИС,
внутри которой реализованы следующие ресурсы:
-
Банк DPRAM, размер
6144x32, чтение и запись с
обеих сторон.
-
FIFO1, размер 1024x32, запись со стороны HOST,
чтение со стороны TigerSHARC
-
FIFO2, размер 1024x32, запись со стороны
TigerSHARC,
чтение со стороны HOST
-
Система прерываний
-
Система семафоров
FIFO предназначено для организации
наиболее быстрого обмена данными между процессорами и главной ПЭВМ, с
обеих сторон к FIFO можно подключить каналы DMA. Дополнительно, со стороны
TigerSHARC, FIFO может работать на линк процессора. К линку можно независимо
подключать FIFO1 или FIFO2.
Система прерываний обеспечивает
формирование прерываний для процессора и главной ПЭВМ по различным
условиям, включая ненулевое значение данных в банке MSG, состояние FIFO и
семафоров.
Система семафоров включает два
регистра, для процессора и главной ПЭВМ. Обеспечивается работа восьми
независимых семафоров.
Интерфейс ADMPRO
Базовая реализация этого узла описана на странице
Интерфейс ADMPRO.
На структурной схеме показаны все разъемы и основные узлы интерфейса.
Уровни сигналов субмодуля. Допускается
подключение только субмодулей имеющих максимальные уровни сигналов +3,3 В. Подключение
устаревших субмодулей, у которых
на цифровых линиях интерфейса ADM присутствует напряжение +5В не
допускается.
Интерфейс ADM выполнен на основе одной из
ПЛИС семейства
Virtex 5,
которая используется и для реализации
алгоритмов предварительной ЦОС. Для обеспечения возможности хранения больших объемов
данных к ПЛИС с помощью 64-разрядной шины данных
подключен SODIMM
DDR2 SDRAM объемом до 2048 МБайт.
Цифровой порт выведен на разъем
PIOX и предназначен для ввода
или вывода цифрового сигнала в стандарте TTL или LVDS.
Узел стартовой синхронизации подает на
субмодуль тактовую частоту и позволяет вырабатывать события старта и
останова, поступающие от внешних устройств.
Межмодульная синхронизация
представлена на модуле разъемом ― SYNX. Часть сигналов разъема SYNX предназначена
для обеспечения синхронного сбора данных. Обеспечивается передача
тактовой частоты, разрешения сбора данных и готовности данных. Другая
часть сигналов
PSYNX предназначена для взаимной
синхронизации программ, обеспечивается одновременный сброс модулей,
передача сигналов прерывания и готовности.
Средства разработки
|
