Xcell China 27 - (Page 8) 技 術 專 欄 RS232 SPI Flash (64 Mb) Parallel Flash (16M x 8) System ACE Connector DDR2 (32M x 32) Image Sensor Image Sensor Input Spartan-3 DSP FPGA Image Sensor Interface Image Processing MPEG-4 Encoder 10/100/1000 PHY Image Sensor Image Sensor Input EXP Interface Audio Interface MicroBlaze Clocks Spartan-3A DSP XC3SD1800A Switches Microphone Headset Audio Codec LCD Controller Memory Controller RAM EMAC LCD Panel LCD Panel EXP VGA Port Video EXP Module Spartan-3 DSP Starter Platform Baseboard DDR2 Memory Ethernet PHY Ethernet Interface User I/O User LEDs 圖 2 – 通過以太網應用實現的視頻系統的示例 處理接口。因為 Interface EXP 是半模塊格式，所以 您仍可選擇增加第二個半 EXP 模塊。如果與 Spartan3A DSP FPGA 中的軟核相結 合，您就可以獲得極大的 靈活性和對設計的控制能 力。Xilinx 提供的 IP 核適 合所有接口，包括 USB、 CAN、以太網、SPI、I2C 和 UART 接口。 圖 1 – Spartan-3A DSP 入門套件框圖 High-Speed DAC EXP Module Crest Factor Reduction 圖 2 所示為通過以太網應用實現的 視頻系統的示例，可以用 Video EXP 和 Spartan-3A DSP 組合基板建立這種應用。 Spartan-3A DSP SelectIO 接口可以控制對 圖像傳感器和 LCD 平板顯示器的 LVDS 接 口。250 MHz 的 DSP48A Slice 和擴大的增 強型 Block RAM 可以實現 DSP 密集型圖像 處理流水線。像 Bayer 濾鏡、色彩空間 轉換、色度分段取樣和 MPEG-4 視頻壓縮 這類功能都可以在 FPGA 中實現並實時運 行。32 位的 MicroBlazeTM 處理器可幫助管 理處理流水線和以太網接口。 信號類型 單端 I/O 單端時鐘 差分 I/O 對(22對) 差分時鐘輸入對(1對) 差分時鐘輸出對(1對) 2.5V 引腳(每引腳 333 mA) 3.3V 引腳(每引腳 333 mA) 接地 總計 每個連接器 每個雙 EXP 插槽 引腳數 引腳數 Interpolating FIR Filters CIC DAC I/F Power Amp Baseband Processing Spartan-3 DSP FPGA DDS Decimating FIR Filters Fractional Re-sampler Mixer ADC I/F EXP Filter RF Receiver Spartan-3 DSP Starter Platform High-Speed ADC EXP Module 圖 3 - 無線通訊系統的示例 34 2 44 2 2 12 12 12 120 68 4 88 4 4 24 24 24 240 門套件的數字 IF 處理能力。這兩個模塊 是 High Speed ADC EXP 和 High Speed DAC EXP，它們分別支持 12 位/500 MSPS 的模 數轉換和 16 位/1 GSPS 的數模轉換。作為 半模塊，每個 EXP 只需要一個 EXP 連接 器，因此入門套件基板可支持兩個半 EXP 模塊的任意組合。 圖 3 所示為直接轉換型無線通訊系 統的示例，可以用 Spartan-3A DSP 入門套 件、High-Speed DAC EXP 和 High-Speed ADC EXP 開發這種系統的原型。Spartan-3A DSP 中的增強型 DSP48A Slice 使其成為實現數 字化前端處理的理想方案。數字上變頻 器 (DUC) 由兩個多相插值 FIR 濾波器、一 個 CIC 濾波器和一個峰均比衰減塊組成， 可以在 Spartan-3A DSP FPGA 中實現。輸 出驅動 EXP 模塊上的高速內插 DAC，進 而驅動 RF 功率放大器進行傳輸。在接收 側，可用 500 MSPS 的 ADC 對 IF 信號直接 取樣，並將該信號傳送到 FPGA 進行數字 下變頻 (DDC)。 結論 Xilinx Spartan-3A DSP 入門套件為圍繞 Spartan-3A DSP FPGA 系列開發應用提供了 極好的方法。電路板上包括的 EXP 插槽 將這套功能分離出來，以便為滿足對視 頻處理、通訊、嵌入式系統及其他大範 圍應用的需要進行自定制。您可以用 EXP 附加模塊 迅速建立實際的原型，從而將您的構 思變為現實。 一旦缺少現成形式的特定功能，您就 可以用定制設計的 EXP 卡輕而易舉地創 建自己的功能。Avnet 公司還提供一種原 型 EXP 模塊，極適合在標準的 0.1 英寸排 針上接入所有 I/O 信號。 Avnet 公司將繼續推出新型 EXP 模 塊，以擴大這一入門套件及其他具有 EXP 功能的基板的適用範圍和功能。請訪問 www.em.avnet.com/exp，下載 EXP 模塊和 EXP 規範的完整列錶。 User Clock (SMA) User I/O (8) CAN Transceiver 錶 1 – EXP 連接器的 I/O 分配 無線通訊系統 互聯網接入需求的日益高漲使得可提 供不間斷互聯網連接的無線通訊系統呈 爆炸式增長。WiMAX 無線接入技術使用 得越來越廣泛，具有極大的市場潛力。 WiMAX 基於 IEEE 802.16e-2005 標準，支 持使用正交頻分多址接入 (OFDMA) 技術 和多輸入多輸出 (MIMO) 技術等先進的 信號處理方案來實現高速互聯網接入。 Spartan-3A DSP 是完美的解決方案，可支 持這類要求靈活性高和上市時間短的高 帶寬處理密集型應用。 為了支持無線通訊原型開發，Avnet 公司和德州儀器公司開發了兩種 EXP 模 塊，從而進一步完善了 Spartan-3A DSP 入 嵌入式處理平台 Spartan-3A DSP FPGA 系列不僅具有很 適合高性能 DSP 應用的功能，而且也是 嵌入式處理解決方案的得力選擇。增強 型片上 Block RAM 使 Spartan-3A DSP 特別 適合軟核 MicroBlaze 嵌入式處理器。為了 更好地滿足對基於 MicroBlaze 處理器的嵌 入式應用的需要，您可以按圖 4 所示增 加 Interface EXP 半模塊。Interface EXP 支持 基於處理器的系統中的多種常見嵌入式 SPI Port I2C Port 1/2 EXP Slot LED CAN Transceiver USB PHY (ULPI) 10/100 Ethernet PHY RS232/485 (Selectable) Rotary Encoder DIP Switches 圖 4 – Interface EXP 模塊框圖 8 賽靈思中國通訊 27期 http://www.em.avnet.com/exp
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