___МЕТОДИЧКИ_2013 / Пособие по ОСМПС (pdf) / 13_ПЛАТЫ РАЗВИТИЯ И КОНТРОЛЛЕРЫ-КОНСТРУКТОРЫ

13. ПЛАТЫ РАЗВИТИЯ И КОНТРОЛЛЕРЫ КОНСТРУКТОРЫ

13.1. ПЛАТЫ РАЗВИТИЯ

Платы развития, или как принято их называть в зарубежной литературе - оценочные платы (Evaluation Boards), являются своеобразными конструкторами для макетирования прикладных систем. В последнее время, при выпуске новой модели кристалла микроконтроллера, фирма-производитель обязательно выпускает и соответствующую плату развития.

Обычно это печатная плата с установленным на ней микроконтроллером, плюс вся необходимая ему стандартная обвязка. На этой плате также устанавливают схемы связи с внешним компьютером. Как правило, там же имеется свободное поле для монтажа прикладных схем пользователя. Иногда, имеется уже готовая разводка для установки дополнительных устройств, рекомендуемых фирмой. Например, ПЗУ, ОЗУ, ЖКИ - дисплей, клавиатура, АЦП и др. Кроме учебных или макетных целей, такие доработанные пользователем платы стало выгодно (экономия времени) использовать в качестве одноплатных контроллеров, встраиваемых в мало серийную продукцию (5..20

шт.).

Для большего удобства, платы развития комплектуются еще и простейшим средством отладки на базе монитора отладки. Однако, здесь проявились два разных подхода: один используется для микроконтроллеров, имеющих внешнюю шину, а второй - для микроконтроллеров, не имеющих внешней шины.

В первом случае отладочный монитор поставляется фирмой в виде микросхемы ПЗУ, которая вставляется в специальную розетку на плате развития. Плата также имеет ОЗУ для программ пользователя и канал связи с внешним компьютером или терминалом. Примером здесь может служить плата развития фирмы Intel для микроконтроллера

8051.

Во втором случае, плата развития имеет встроенные схемы программирования внутреннего ПЗУ микроконтроллера, которые управляются от внешнего компьютера. В этом случае, программа монитора просто заносится в ПЗУ микроконтроллера совместно с прикладными кодами пользователя. Прикладная программа при этом специально должна быть подготовлена: в нужные ее места вставляют вызовы отладочных подпрограмм монитора. Затем осуществляется пробный прогон.

Чтобы внести в программу исправления пользователю надо стереть ПЗУ и произвести повторную запись. Готовую прикладную программу получают из отлаженной путем удаления всех вызовов мониторных функций и самого монитора отладки. Примерами могут служить платы развития фирмы Microchip для своих PIC контроллеров. Такой же принцип и у плат для отладки микроконтроллеров 80С750 Philips или 89C2051 Atmel.

Важно отметить, что плюс к монитору иногда платы развития комплектуются еще и программами отладки, которые запускаются на внешнем компьютере в связке с монитором. Эти программы в последнее время заметно усложнились и зачастую имеют высокопрофессиональный набор отладочных функций, например, отладчик-симулятор, или различные элементы, присущие в чистом виде интегрированным средам разработки. В состав поставляемых комплектов могут входить и программы прикладного характера, наиболее часто встречающиеся на практике.

Возможности по отладке, предоставляемые комплектом "плата развития плюс монитор", безусловно, не столь универсальны, как возможности внутрисхемного эмулятора, да и некоторая часть ресурсов микропроцессора в процессе отладки отбирается для работы монитора. Тем не менее, наличие законченного набора готовых программ-

но-аппаратных средств, позволяющих без потери времени приступить к монтажу и отладке прикладной системы, во многих случаях является решающим фактором. Особенно если учесть, что стоимость такого комплекта несколько меньше, чем стоимость более универсального эмулятора.

Платы (Evaluation board, Demo board) предназначены для ознакомления потенциальных потребителей микропроцессора с его возможностями и особенностями. Они могут быть полезны и при отладке некоторых программ, например, арифметической библиотеки. Редко продаются дороже $100, иногда распространяются производителем микропроцессоров бесплатно.

13.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРОВ-КОНСТРУКТОРОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МПС

Для серьезной прикладной разработки пользователю потребуется плата прототипа, на котором помимо кристалла микроконтроллера установлены еще схемы периферийных и согласующих устройств, стабилизатор питания и прочая аппаратная обвязка. Сразу же встанет вопрос о подпрограммах-драйверах, через которые приложение будет взаимодействовать с периферийными устройствами. Иными словами, возникает необходимость в программно-аппаратном комплексе для прототипа устройства. Такими комплексами и являются изделия, получившие у нас название КИТы (от английского kit, что означает конструктор, набор, комплект), или контроллеры-конструкторы, а на Западе - Stamp.

Известным примером контроллера-конструктора служит набор BASIC-Stamp фирмы Paralax. Эта прототипная плата содержит PIC-кристалл фирмы Microchip, в который зашит интерпретатор псевдокода BASIC. Псевдокоды приложения загружаются в EEPROM через обычный последовательный канал. Вся необходимая периферия размещена прямо на плате.

Одним из главных достижений разработчиков этого Stamp являются библиотечные функции, которыми расширили обычный BASIC. Эти дополнительные функции являются по существу драйверами весьма распространенных периферийных устройств

идатчиков: кнопки, контакты, звук, ЖК-индикаторы, светодиоды, операции с EEPROM, последовательный канал, и т.д. BASIC-Stamp стал чрезвычайно популярным именно в силу своей прикладной полезности в работе с прототипами будущих изделий. Другие фирмы стали выпускать Stamp для других кристаллов микроконтроллеров.

Впоследнее время можно наблюдать тенденцию ужесточения требований к срокам разработки и уменьшения тиража изделий. Все чаще речь идет буквально о нескольких единицах изделий, но делать их надо «вчера». И в этой ситуации контролле- ры-конструкторы чрезвычайно облегчают жизнь разработчику, поскольку предоставляют ему по максимуму готовые программно-аппаратные решения, экономят время на разработку схемы контроллера, разводку и изготовление платы, качественный монтаж

иповторяемость изделия. Доходит дело даже до того, что после отладки на прототипе начинают использовать те же самые контроллеры-конструкторы при мелком тиражировании готовых изделий.

Рассмотрим подробнее контроллер-конструктор как средство разработки и отладки, а также его назначение, возможный состав и концепцию в целом.

Одно из назначений КИТа - это работа с прототипом аппаратуры конкретного приложения. Кроме того, это заготовка программно-аппаратного ядра системы (узла системы), универсальный, гибкий программируемый инструмент для освоения как конкретного микропроцессора, так и подхода в целом. КИТ может служить готовым узлом для мелкосерийных изделий.

Основное достоинство КИТа с точки зрения разработчика - существенное сокращение временных затрат на разработку. Это легко объясняется, поскольку КИТ обычно аккумулирует в себе многолетний опыт разработки и сопровождения устройств с применением микроконтроллеров. При отсутствии особых требований по быстродействию, точности, надежности и условиям эксплуатации, КИТ - это простое универсальное устройство на основе микроконтроллера для очень широкого класса применений. Особые климатические требования в большинстве случаев удается удовлетворить, используя микросхемы специального климатического исполнения.

Второй необходимой частью КИТа является программная оболочка, исполняемая на PC:

•библиотека с функциями управления аппаратурой КИТа;

•средство управления программными проектами;

•компилятор или интерфейс к доступному компилятору;

•справочная система по специфическим аппаратным решениям КИТа;

•библиотека подпрограмм для управления этими ресурсами.

Оболочка позволяет подготовить исходный текст программы, откомпилировать и загрузить в КИТ полученный код. Предусматриваются средства для запуска целевой программы с заданного адреса и останов ее в определенном месте, сбор и отображение данных в реальном времени, отладка высокого уровня по исходному тексту или на уровне низкоуровневых команд при помощи дисассемблера.

Иногда некоторое количество резидентного кода загружается в память КИТа вместе с отлаживаемой программой. Это может быть отладочный монитор или отдельные отладочные вставки, автоматически размещаемые при компиляции отладочной версии программы.

КИТ комплектуется библиотекой подпрограмм управления всеми аппаратными ресурсами и библиотекой подпрограмм, нацеленных на самую широкую область применения, например, целочисленная математика, работа со строками и т.д.

В комплекте поставляется и некоторое количество программно-аппаратных примеров применения (DEMO) или типовых шаблонов программ, а также подробная документация на аппаратуру (описание, схемы) и библиотеки подпрограмм, описание примеров и рекомендации по применению. Некоторые фирмы комплектуют свои конструкторы специализированным вариантом языка BASIC с ключевыми словами, соответствующими типичным задачам применения.

КИТы нацелены на применение в качестве ядра микропроцессорной системы на этапе разработки и для мелкосерийного производства, и их цена редко превышает $100.

Приведем типичные примеры использования контроллеров-конструкторов. Область применения: логическое управление, индикация аналоговых параметров,

интерфейс управления. Возможно динамическое управление с постоянной времени около 100 мс и более. Сюда относятся приборы средней сложности с возможностью непосредственного управления человеком, автономные или связанные в группу, сеть.

Требуемые возможности КИТа: дискретный ввод-вывод, аналоговый ввод-вывод, последовательный канал, возможность подключения клавиатуры, многоразрядного или знакосинтезирующего индикатора, звуковая индикация.

Типовые библиотечные функции должны предоставлять, как минимум, обслуживание клавиатуры и индикатора, преобразование чисел из двоичного представления в двоично-десятичное и обратно, преобразование на основе кусочно-линейной аппроксимации (часто для нелинейных операций над результатами измерений), функции счета времени (таймеры, часы, календарь) и формирования задержек.

С таким набором можно начать разработку и отладку программы в день приобретения конструктора. Взяв за основу один из демонстрационных примеров и постепенно

модифицируя его, разработчик уверенно проходит весь путь разработки в кратчайшие сроки. В процессе разработки обязательно выяснится, что конструктор является еще и универсальным инструментом для мониторинга! Это общее свойство всех КИТов - вы можете его использовать в качестве тестера, индикатора, генератора сигналов, сборщика статистики и т.п.

Пусть прикладная задача - «Охранная система». Типовому КИТу в этом случае не хватает преобразователей для сопряжения с ним датчиков и ключей, автономного источника питания с зарядным устройством, корпуса и прикладной программы. Разработку и отладку программы в комплексе с аппаратурой можно производить, например, по следующей схеме:

•программа проверки исправности контроллера (используем прилагаемый тестDEMO);

•программа проверки клавиатуры и индикаторов (подключаем к портам и вклю-

чаем DEMO);

•программы проверки исправности датчиков (подключаем к портам и смотрим на отладчике);

•отображение и накопление информации о состоянии датчиков и системы (трассировка на отладчике);

•управление доступом по ключам (работа с отладчиком);

•контроль за системой питания (используем готовую функцию и DEMO);

•связь с центральным пультом (используем готовую функцию и DEMO).

Однако, к сожалению, для российских разработчиков, такие платы иностранного производства стоят все же недешево по отечественным меркам - зачастую на порядок дороже себестоимости. В стоимость непременно заложена оплата труда разработчиков платы, которая на порядок выше, чем в России, и стоимость технической поддержки. Кроме того, в нее войдут накладные расходы за международную перевозку и прибыль фирмы-дистрибьютора.

Есть ли альтернатива фирменным отладочным средствам? Некоторые российские компании самостоятельно производят подобные изделия для используемых ими семейств МК.

Различия между китами отечественных и зарубежных производителей объясняются спецификой их применения. Производитель зарубежного кита - это чаще всего производитель микросхем, изделия данного класса предназначены исключительно для обучения работе со своим МК. В России производитель китов - это разработчик аппаратуры, изделия которого рассчитаны на таких же разработчиков. Он учитывает мелкую серийность многих отечественных разработок и предусматривает использование китов в качестве основы для небольшой партии готовых изделий.

Поэтому наши соотечественники более прагматичны: российские киты лишены многих излишеств, предназначенных для демонстрационных целей, платы получаются компактнее и дешевле. Широко применяются компоненты поверхностного монтажа - по не вполне понятным причинам зарубежные фирмы, несмотря на более высокое развитие технологии, в изделиях данного класса применяют классический монтаж, стоимость которого выше.

13.3. КОНТРОЛЛЕРЫ-КОНСТРУКТОРЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Наиболее известные производители китов в Москве - это фирмы «КТЦ-МК», «Фитон» и лаборатория «Motorola-Микропроцессорные системы» МИФИ.

В качестве примера рассмотрим несколько контроллеров-конструкторов фирм «КТЦ-МК» и «Фитон».

13.3.1. Контроллеры-конструкторы фирмы «КТЦ-МК»

Фирма «КТЦ-МК» (www.cec-mc.ra) производит контроллеры-конструкторы на базе поставляемых ею микроконтроллеров. Наряду с традиционными для российского рынка кристаллами фирмы Atmel (ядра MCS51 и AVR), фирма предлагает киты на базе контроллеров Analog Devices, Motorola, Fujitsu, Temic (вошел в состав Atmel). Так как в основном используются флэш-версии микроконтроллеров, большинство китов позволяют проводить многократное программирование.

На рис. 13.1 изображен контроллер-конструктор Kit-812.

Рис. 13.1. Контроллер-конструктор Kit-812

Он представляет собой печатную плату с установленной на ней ОЭВМ ADuC812 фирмы Analog Devices. ADuC812 относится к семейству MicroConverter, особенностью которого является интеграция на одном кристалле с 151-совместимым процессорным ядром многоканальных АЦП, ЦАП и других дополнительных устройств, превращающих МК в полноценную систему сбора и обработки аналоговой информации. АЦП и ЦАП имеют разрешение 12 разрядов.

На плате установлена микросхема статического ОЗУ емкостью 128К. ADuC812 имеет три последовательных интерфейса: RS-232, PC, SPI; первые два

выведены на разъемы. Все выводы МК выведены на макетное поле. Программирование ADuC812 осуществляется по интерфейсу RS-232, причем вход

в режим программирования осуществляется автоматически.

Kit-JL3 (см. рис. 13.2) создан на базе 8-разрядного флэш-микроконтроллера

MC68HC908JL3 фирмы Motorola.

Рис. 13.2. Контроллер-конструктор Kit-JL3

Он служит для освоения возможностей MC68HC908JL3, отладки программ в режимах внутрисхемного отладчика и внутрисхемного симулятора, а также быстрого макетирования устройств на базе данного кристалла.

Плата может работать в двух режимах: режиме пользователя и режиме монитора. Режим выбирается с помощью перемычек, о выборе того или иного режима сигнализируют светодиоды.

В режиме пользователя MC68HC908JL3 работает по загруженной программе. В режиме монитора плата работает под управлением фирменного программного обеспечения фирмы Motorola, функционирующего на инструментальном ПК в среде ОС Windows. В этом режиме возможна загрузка программы в память MC68HC908JL3 и ее пошаговая отладка. Обмен ПК с микроконтроллером производится по интерфейсу RS232, который на плате конвертируется в однопроводный последовательный интерфейс.

Контроллер-конструктор Kit-RD2 представляет собой печатную плату с установленным на ней с помощью панельки микроконтроллером T89C51RD2 фирмы Atmel (разработан Temic), который создан на основе ядра MCS52. На плате также установлена микросхема внешнего ОЗУ емкостью 32К с регистром-защелкой. Плата снабжена девятиконтактным разъемом DB-9 для подключения кабеля к стандартному последовательному порту RS-232 компьютера. Для конфигурации режима работы МК (выбор режимов ISP и ONCE™) плата содержит три перемычки.

Контроллер-конструктор предназначен для макетирования устройств, проектируемых на МК T89C51RD2, а также сборки законченных устройств пользователя путем монтажа требуемых компонентов на макетном поле платы. Особенности архитектуры контроллера, большой объем внутрикристальной памяти программ (64К), XRAM позволяют эффективнее использовать при написании программ языки высокого уровня. Наличие большого числа линий ввода/вывода (5 портов или 48 линий ввода/вывода) позволяет снизить число микросхем периферии.

Контроллер-конструктор Kit-8515 создан на базе 8-разрядного RISCмикроконтроллера AT90S8515 семейства AVR фирмы Atmel. На плате установлена микросхема внешнего ОЗУ емкостью 32К (62256). Плата снабжена девятиконтактным разъемом DB-9 для подключения кабеля к СОМ-порту инструментального ПК.

Плата содержит устройство, позволяющее многократно загружать флэш-память программ ОЭВМ AT90S8515 по интерфейсу RS-232. Устройство реализовано на ОЭВМ AT90S1200. Плата имеет макетное поле для установки дополнительных элементов с подведенными к нему внешними сигналами от микро-ЭВМ AT90S8515.

Контроллер-конструктор Kit-Fujitsu предназначен для макетирования устройств на базе МК семейства MB90F5xx фирмы Fujitsu. Кит позволяет быстро и с небольшими затратами собрать несложный контроллер с цифровыми входами/выходами, 10-разрядным АЦП, с возможностью связи с внешними устройствами по интерфейсам

RS-232 и CAN.

Контроллер-конструктор представляет собой печатную плату, на которой установлена микро-ЭВМ серии MB90F5XX (например, MB90F598) в корпусе QFP-100. На плате также установлены два девятиконтактных разъема для подключения устройств с интерфейсами RS-232 и CAN, разъем питания, микросхемы-драйверы RS-232 и CAN, кнопка сброса и два 50-контактных разъема, на которые выведены все сигналы микроконтроллера. К этим разъемам можно подключить либо входящее в комплект макетное поле, либо свое устройство с помощью ленточных кабелей.

В отличие от описанных выше, МК этой серии 16-разрядные. Важным преимуществом МК Fujitsu является наличие свободно распространяемой среды программирования на языке Си.

Кроме описанных контроллер-конструкторов, фирма «КТЦ-МК» выпускает также киты на базе МК с ядром MCS51: АТ89С51 и AT89S8252 фирмы Atmel, PCF80C552

фирмы Philips. На базе последнего создана также более функциональная плата ЕВ552, в состав которой входит более развитая периферия и ПЗУ с отладочным монитором.

Весьма оригинальным продуктом является Kit-Ethernet, изображенный на рис. 13.3. Устройство создано на базе МК CS8900 и позволяет быстро и с малыми затратами подключить разрабатываемую 8-разрядную систему к сети Ethernet.

Рис. 13.3. Контроллер-конструктор Kit-Ethernet

13.3.1. Контроллеры-конструкторы фирмы «Фитон»

Фирма «Фитон» (www.phyton.ru) является одним из лидеров в нашей стране по разработке и производству инструментальных средств для отладки систем на базе МК и ПЛИС. Главным образом фирма занимается широко используемыми в России семей-

ствами микроконтроллеров MCS51, MCS196, AVR, PICmicro.

Основной продукцией фирмы являются программаторы, внутрисхемные эмуляторы, инструментальные программные среды. Хорошо знакомы российскому разработчи-

ку программаторы ChipProg, ChipProg+, PicProg+.

Kit-552P (см. рис. 13.4) создан на базе МК PCF80C552 фирмы Philips.

Рис. 13.4. Контроллер-конструктор Kit-552P

Особенностью контроллер-конструктора является наличие сопроцессора, способного обслуживать дополнительные устройства ввода-вывода: алфавитно-цифровой ЖКИ, матричную клавиатуру, звуковое устройство, супервизор режимов потребления мощности и часы-календарь с автономным питанием.

Супервизор режимов потребления мощности позволяет реализовать выход платы из PowerDown по срабатыванию автономного таймера, по нажатию клавиатуры, по срабатыванию будильника часов-календаря.

Часы-календарь с автономным питанием имеют возможность генерации прерывания и вывода процессора из PowerDown по срабатыванию будильника. Предусмотрено маскирование отдельных разделов будильника.

Сопроцессор подключен к основному контроллеру по шине PC. В комплект поставки входят подпрограммы взаимодействия с указанными устройствами и демонстрационный тест всего изделия.

В качестве последовательного канала обмена может использоваться либо интерфейс RS-232 с опторазвязкой для подключения к IBM PC, либо интерфейс RS-485 для подключения к локальной сети.

Kit-AVR создан на базе МК ATmegal03 фирмы Atmel. На плату может быть установлено статическое ОЗУ емкостью 32К или 64К. В качестве последовательного канала могут использоваться интерфейсы RS-232 или RS-485.

Контроллер-конструктор KIT-AVR предназначен для разработки и мелкосерийного тиражирования малогабаритных устройств на базе микроконтроллеров AVR фирмы Atmel. Конструктор состоит из двух частей:

•Плата контроллера с установленным на ней микроконтроллером Atmega103 и дополнительными схемами обвязки, упрощающими подключение прикладных устройств. Например, внешнее ОЗУ, многострочные ЖКИ, матрица клавиатуры, звуковое устройство, оптоизолированный канал RS-232, сетевой канал RS-485. Имеются цепи для реализации супервизора питания, часов-календаря. Предусмотрено монтажное поле для установки схем пользователя. Контроллер имеет технологический разъем для загрузки прикладных программ во Flash-память и для отладки в реальном времени.

•Программное обеспечение. Сюда входит компактная библиотека 32-битной целочисленной математики для сложных цепочных вычислений, BCD и табличная интерполяция. В комплект входят BAT-и PIF-файлы для облегчения запуска ассемблера и линкера фирмы IAR под DOS и Windows. Библиотека прикладных подпрограмм для платы контроллера обслуживает алфавитно-цифровые многострочные ЖКИ, матрицу клавиатуры, звуковое устройство, оптоизолированный канал RS-232, сетевой канал RS485, супервизор питания, часы-календарь и внутреннюю EEPROM.

Контроллер KIT-AVR представляет собой печатную плату размером 88x68x16 мм

сустановленными на ней:

•обязательными элементами - минимальный комплект;

•с местами для установки дополнительных элементов - максимальный комплект;

•с макетным полем для монтажа произвольных схем пользователя.

Размер поля для монтажа - 68x36 мм. Микроконтроллер - Atmel AVR ATmega103, 4 МГц, FLASH 128 К, RAM 4 К, EEPROM 2 К. Места пайки корпусов SOIC для установки внешнего ОЗУ двух типов: 32 и 64 кбайт (28 и 32 pin соответственно). Один из двух вариантов последовательного канала: оптоизолированный RS-232 для одноабонентской связи, например, с компьютером или RS-485 для подключения к локальным сетям.

Порт для подключения 1, 2 и 4-строчного алфавитного ЖКИ со встроенным управлением на базе HD44780U. Переменный резистор регулировки контраста как обычных, так и дисплеев расширенного температурного диапазона. Никаких дополнительных элементов, кроме плоского кабеля, для подключения ЖКИ не требуется. Прикладывается библиотека подпрограмм: инициализация ЖКИ, исполнение команд, вывод символов, строк, конвертор на знакогенератор кириллицы.

Порт для матричной клавиатуры до 4x12 ключей. Защита от замыкания двух и более клавиш. Никаких дополнительных элементов, кроме плоского кабеля, для подключения клавиатуры не требуется. Прикладываются подпрограммы обслуживания клавиатуры: сканирование с антидребезговой защитой, функцией автоповтора и звукового сигнала, выработка сигнала прерывания по нажатию.

Функция часов-календаря с будильником. Она реализуется при установке батареи непрерывного питания и часового кварца 32,768 кГц в предусмотренные на плате места. Реализация автономного таймера вывода контроллера из режима PowerDown. Встроена функция вывода из PowerDown по нажатию клавиш на клавиатуре или по будильнику часов-календаря.

10 бит однополярный АЦП с 8 аналоговыми каналами в диапазоне 0...+5 В. Реализация ЦАПов с помощью встроенного ШИМ-генератора, разнообразные

схемы «захват - сравнение».

Порт для подключения звукового устройств двух типов:

•с частотным 3 кГц возбуждением;

•с потенциальным включением.

Сигнализация нажатий клавиатуры. Предусмотрено использование внутреннего компаратора как монитора питания. Порт для подключения загрузчика-отладчика прикладных программ.

Питание платы от одного нестабилизированного источника + 6...16 В (можно использовать стандартный сетевой адаптер). Допускается питание напряжением + 4,6...6 В в обход встроенного стабилизатора.

Токи потребления:

•Active - не более 12 мА (4 МГц).

•PowerDown - не более 40 мкА.

Наряду с обычными китами, фирма «Фитон» выпускает также контроллерконструктор Kit-DSP, предназначенный для макетирования устройств цифровой обработки сигнала на базе ПЛИС фирмы Altera.

Плата DSP-конструктора предназначена для построения и гибкого макетирования систем, в которых производится прием и аналого-цифровое преобразование быстропротекающего сигнала, предварительная обработка, сжатие информации и ввод в память персонального компьютера. Изделие может быть использовано в задачах адаптивной радиои ультразвуковой локации, а также в сложных задачах обработки видеосиг-

налов, требующих высокой производительности и нестандартных алгоритмов, не доступных обычным DSP.

•Плата DSP-конструктора вставляется в PCI-слот и может работать в составе любого оборудования, имеющего данную шину.

•DSP-алгоритмы реализуются на загружаемой ПЛИС ACEX 1K50 фирмы Altera.

•Плата конструктора содержит дополнительное 32 Кx32 бит 10 нс синхронное ОЗУ, которое подключено к выводам матрицы и полностью ею контролируется.

•На плате установлена дополнительная ПЛИС с жесткой прошивкой и битом секретности. Эта ПЛИС является master-target контроллером PCI с дополнительными функциями загрузки основной матрицы.

•Загрузка конфигурации в ПЛИС осуществляется через шину PCI с помощью прилагаемого драйвера, рассчитанного на работу в NT-подобных операционных системах. Реализован параллельный асинхронный режим загрузки TTF -файла пользователя, который должен быть создан с помощью САПР фирмы Altera MAX-II версии не ниже

10.0.

•Конструктор имеет генератор опорной частоты 40 MГц.

•На плате установлен 10-битный АЦП AD9050, тактируемый одновременно с ПЛИС, то есть 40 MГц. Выходные разряды АЦП подведены ко входам ПЛИС. Шумовая составляющая преобразования при работающей ПЛИС и в составе персонального компьютера на базе Pentium 900 МГц - не более ± 4 ед. мл. разряда.

•Аналоговый вход имеет входное сопротивление 50 Ом, он развязан от источника сигналов по постоянному току конденсатором. Установлен программно настраиваемый аттенюатор для ослабления размаха сигнала до ± 1 В (линейный диапазон АЦП).

•Устройство имеет на внешнем разъеме 12 дискретных входов, которые может воспринимать ПЛИС. Четыре входа являются дифференциальными и служат для подводки сигналов по длинным линиям из скрученной пары проводов. Эти входы полностью соответствуют стандарту RS-422. Остальные 8 линий ТТЛ могут использоваться как входы, так и выходы в индивидуальном порядке.

Заключение

Платы развития предназначены для ознакомления потенциальных потребителей микропроцессора или микроконтроллера с его возможностями и особенностями. Они могут быть полезны и при отладке некоторых программ, например, арифметической библиотеки.

Одно из назначений контроллера-конструктора - это работа с прототипом аппаратуры конкретного приложения. Кроме того, это заготовка программно-аппаратного ядра системы (узла системы), универсальный, гибкий программируемый инструмент для освоения как конкретного микропроцессора, так и подхода в целом. КИТ может служить готовым узлом для мелкосерийных изделий.

Основное достоинство КИТа - существенное сокращение временных затрат на разработку. Необходимой частью КИТа является программная оболочка, исполняемая на ПК.

Оболочка позволяет подготовить исходный текст программы, откомпилировать и загрузить в КИТ полученный код. Предусматриваются средства для запуска целевой программы с заданного адреса и останов ее в определенном месте, сбор и отображение данных в реальном времени, отладка высокого уровня по исходному тексту или на уровне низкоуровневых команд при помощи дисассемблера.