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ezLINXiCoupler:絕緣接口開發(fā)方案

2012-11-19

ADI公司的ezLINX iCoupler絕緣接口開發(fā)平臺(tái)采用ADSP-BF54x Blackfin系列處理器,用來評(píng)估八種物理層數(shù)字絕緣的通信標(biāo)準(zhǔn)(USB,RS-422,RS-485,RS-232,CAN,SPI,I2C 和LVDS)。由于Blackfin ADSP-BF548處理器運(yùn)行在uCLinux操作系統(tǒng),很容易通過開源硬件和軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化,大大縮短了開發(fā)時(shí)間。ezLINX上的接口ezLINX采用ADI的絕緣收發(fā)器

ADSP-BF54X Blackfin處理器是Blackfin系列產(chǎn)品的一員,它結(jié)合了Analog Devices/ Intel的微信號(hào)架構(gòu)(MSA)。 Blackfin處理器將雙MAC的最先進(jìn)的信號(hào)處理引擎,和整潔的、正交的、類似RISC的微處理器指令集,以及單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多媒體的優(yōu)勢(shì)整合到一個(gè)單指令集架構(gòu)中。

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圖1 ADSP-BF549功能框圖

Blackfin處理器具有世界水平的電源管理和性能。 Blackfin處理器的設(shè)計(jì)采用了低功耗和低電壓的方式,為片上動(dòng)態(tài)電源管理,可以使工作電壓和頻率多樣化,顯著降低了整體功耗。降低電壓和頻率與只降低頻率相比,可以大幅度降低電力消耗,這意味著更長的電池壽命。

ADSP-BF54X Blackfin處理器高度集成的片上系統(tǒng),是下一代嵌入式網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用程序的解決方案。通過業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)接口和高性能的信號(hào)處理核相結(jié)合,用戶可以快速開發(fā)具成本效益的解決方案,而無需昂貴的外部元件。系統(tǒng)外設(shè)包括,一個(gè)高速USB OTG(進(jìn)行中)控制器,集成PHY,CAN 2.0B控制器,TWI控制器,UART端口,SPI端口,串行端口(SPORT),ATAPI控制器,SD/SDIO控制器,一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘,一個(gè)看門狗定時(shí)器,LCD控制器和多個(gè)增強(qiáng)型并行外設(shè)接口。

通過多種高帶寬總線,ADSP-BF54x處理器包含了一組豐富的連接到核的外圍設(shè)備,提供了靈活的系統(tǒng)配置以及出色的整體系統(tǒng)性能。其通用外設(shè)包括UART、SPI、TWI、脈沖寬度調(diào)制(PWM)和脈沖測(cè)量能力的定時(shí)器,通用I/O引腳,一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘,一個(gè)看門狗定時(shí)器等功能。這組功能滿足了各種各樣的典型的系統(tǒng)支持需求,并由于系統(tǒng)的擴(kuò)展能力而得到增強(qiáng)。ADSPBF54x處理器包括專用的網(wǎng)絡(luò)通信模塊和高速串行和并行端口,中斷控制器(用于片上外設(shè)或外部源的,靈活的中斷管理),電源管理控制功能(以適用于處理器和系統(tǒng)的各種功能特性)。

所有的外設(shè)(除了通用I / O,CAN,TWI,實(shí)時(shí)時(shí)鐘和定時(shí)器)由一個(gè)靈活的DMA結(jié)構(gòu)進(jìn)行支持。還具有獨(dú)立的存儲(chǔ)器DMA通道,專門用于處理器不同存儲(chǔ)空間之間的數(shù)據(jù)傳輸,包括外部DDR(標(biāo)準(zhǔn)的或移動(dòng)的,取決于設(shè)備)和異步存儲(chǔ)器。

多個(gè)片上總線,最高運(yùn)行頻率133MHz,提供了足夠的帶寬以保證處理器核與所有的片上外圍設(shè)備的運(yùn)行。ADSP-BF54X Blackfin處理器包括一個(gè)片上穩(wěn)壓器以支持動(dòng)態(tài)電源管理功能。穩(wěn)壓器提供了一系列VDDEXT的核電壓。該穩(wěn)壓器可以由用戶自由取舍。

ADSP-BF54x主要特性

•最高600MHz高性能Blackfin處理器

– 2個(gè)16位MAC,2個(gè)40位ALU,4個(gè)8位視頻ALU

–類似RISC的寄存器和指令模型

–寬范圍的工作電壓和靈活的引導(dǎo)選項(xiàng)

–可編程片上電壓調(diào)節(jié)器

– 400球CSP_BGA,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的封裝

•存儲(chǔ)器

–最高324k字節(jié)的片上存儲(chǔ)器,包括SRAM/高速緩存,專用指令SRAM,數(shù)據(jù)SRAM/高速緩存,專用的數(shù)據(jù)SRAM ,SRAM暫存器

–外部同步存儲(chǔ)器控制器,支持 DDR, SDRAM或移動(dòng)DDR SDRAM

–外部異步存儲(chǔ)器控制器,支持8位和16位異步存儲(chǔ)器和爆閃裝置

– NAND閃存控制器

– 4個(gè)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的DMA對(duì),2個(gè)外接請(qǐng)求

–存儲(chǔ)器管理單元提供存儲(chǔ)器保護(hù)

–代碼安全的Lockbox安全技術(shù)和128位AES/ARC4數(shù)據(jù)加密

–一次性可編程(OTP)存儲(chǔ)器

•外設(shè)

–高速USB(OTG),集成PHY

– SD / SDIO控制器

– ATA/ATAPI-6控制器

–最多4個(gè)同步串行端口(SPORT)

–最多3個(gè)串行外設(shè)接口(SPI兼容)

–最多4個(gè)通用異步收發(fā)器(UART),與自動(dòng)H / W流控制

–最多2個(gè)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)2.0B接口

–最多2個(gè)TWI(TWI)控制器

– 8或16位異步主機(jī)DMA接口

–多個(gè)增強(qiáng)型并行外設(shè)接口(EPPIs),支持ITU-R BT.656視頻格式和18- /24-bit LCD連接

–媒體收發(fā)器(MXVR),用于連接MOST網(wǎng)絡(luò)

–像素合成器用于覆蓋alpha混合,顏色轉(zhuǎn)換

–最多11個(gè)32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,支持PWM

–實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和看門狗定時(shí)器

–加/減計(jì)數(shù)器與旋轉(zhuǎn)編碼器的支持

–多達(dá)152個(gè)通用I/O端口(GPIO)

–片上PLL,能夠倍頻

–調(diào)試/JTAG接口
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圖2 Blackfin處理器核框圖

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圖3 ezLINX iCoupler絕緣接口開發(fā)平臺(tái)方框圖

ezLINX iCoupler絕緣接口開發(fā)平臺(tái)

ezLINX iCoupler隔離接口開發(fā)環(huán)境為開發(fā)人員提供了具有成本效益的即插即用的方式,用以評(píng)估8個(gè)物理層,數(shù)字隔離通信標(biāo)準(zhǔn),(USB,RS-422,RS-485,RS-232,CAN,SPI,I2C LVDS)。 Blackfin ADSP-BF548處理器用于運(yùn)行μCLinux操作系統(tǒng),并通過開源的硬件和軟件平臺(tái)使得用戶定制更加方便。使嵌入式設(shè)計(jì)人員和系統(tǒng)架構(gòu)師的開發(fā)時(shí)間大大減少。ezLINX接口采用了ADI的隔離收發(fā)器和集成iCoupler,以及isoPower數(shù)字隔離器技術(shù)。

硬件ezLINX iCoupler隔離接口開發(fā)環(huán)境包含ADSP-BF548 Blackfin處理器與64MB的RAM和32MB的快閃記憶體。采用了ADI公司的隔離收發(fā)器與集成iCoupler和isoPower技術(shù),實(shí)現(xiàn)了隔離物理層的通信標(biāo)準(zhǔn)。各種通信標(biāo)準(zhǔn)之間的路由是在硬件級(jí)別上實(shí)現(xiàn)的。

ezLINX iCoupler絕緣接口開發(fā)平臺(tái)包括:

•隔離USB,采用ADuM3160

•隔離CAN,采用 ADM3053信號(hào)和電源隔離式CAN收發(fā)器

•隔離RS-485/RS-422,采用 ADM2587E信號(hào)和電源隔離的RS- 485/RS-422收發(fā)器

•隔離型RS-232,采用 ADM3252E信號(hào)和電源隔離的RS-232收發(fā)器

•隔離I2C,采用的ADuM1250和ADuM5000

•隔離SPI,采用ADuM3401,ADuM3402和ADuM5000

•隔離LVDS, 采用 ADuM3442,ADuM5000,ADN4663和ADN4664

ezLINX開發(fā)平臺(tái)還包括以下內(nèi)容:

• Hirose FX8120P-SV(91)的擴(kuò)展連接器,用于子板連接。

• RS-232 DB-9控制臺(tái)連接器

• 1.2V,2.5V,3.3V,5V穩(wěn)壓輸出電壓

• ADSP-BF548隔離收發(fā)器EvalBoard
 


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