Entwicklungs- und Referenzkits als Grundlage für eigene Geräte-Entwicklungen
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Entwicklungs- und Referenzkits als Grundlage für eigene Geräte-Entwicklungen
Zusammen mit Avnet hat National Semiconductor ein Referenzdesign entwickelt, das eine schnelle und stromsparende Datenschnittstelle für FPGAs der Reihe Xilinx-Spartan-3 implementiert. Der FPGA-Link-Ser-Des kombiniert flexible Datentransfer-Fähigkeiten mit Leistungsmerkmalen wie dem automatischen Power-Down bei Entfernen des Kabels.
Sämtliche Designs verwenden Bauelemente der Marke PowerWise. Zu dieser Produktfamilie gehören Powermanagement-Bausteine, Verstärker sowie Datenwandler und Schnittstellenprodukte.
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Referenzdesign für Class-D-Verstärker
Für Class-D-Audioverstärker hat International Rectifier (www.irf.com) das Referenzdesign IRAUDAMP7 entwickelt, das mit einem Leistungsbereich von 25 bis 500 W ein hohes Maß an Skalierbarkeit auf einer Leiterplatte bietet.
Beispielhaft lässt sich ein 125-WDesign auf 60 W skalieren, indem lediglich sieben der 50 Komponenten auf dem Board ausgetauscht werden. Das zweikanalige Halbbrückendesign erreicht an 8 Ω einen Wirkungsgrad von 91 % bei 120 W in der Class-DStufe sowie einen THD+N-Wert von 0,005 % bei 1 kHz, 60 W und 8 Ω. Zu den integrierten Schutzfunktionen zählen Überstrom-, Überspannungsund Unterspannungsschutz.
Entwicklungskit für Software-Defined-Silicon-Bausteine
XMOS Semiconductor (www.xmos.com) bietet ein Entwicklungskit an, das alle Bestandteile zur Fertigstellung von Applikationen auf Basis des programmierbaren Bausteins XS1-G4 von XMOS enthält. Designs werden über einen C-basierten Software-Development-Flow entwickelt. Das Entwicklungskit XS1-G (XDK) stellt eine komplette Hard- und Software-Entwicklungsumgebung dar, besteht aus dem Zielbaustein XS1-G4, einem QVGATouchscreen-Display, RJ45-10/100-Ethernet-Port, Stereo-Audio-Schnittstelle und XLink-Steckverbindern zum Zusammenschluss mehrerer Kits.
Das XS1-G (Bild 5) lässt sich über JTAG, eine SD/MMC-Card oder ein On-Board-Boot-PROM booten. Neben den integrierten Multimedia-I/Os hat man Zugriff auf Schalter, Status-LEDs und IDC-Erweiterungsanschlüsse. Eine Reihe von Designbeispielen steht beim Hochfahren über ein Softkey-Menüsystem zur Verfügung.
Der XS1-G4 wird über webbasierte XMOS-Entwicklungstools programmiert, die C- und XC-Compiler, einen Simulator und Debugger enthalten. Das Kit enthält ein Tutorial über XC, eine von XMOS entwickelte Programmiersprache, die Parallelismus, nebenläufige und Echtzeit-Programmierung mittels kanalbasierter Kommunikation und Ereignissteuerung unterstützt. Programme lassen sich über den Simulator evaluieren oder zur Hardware-Verifikation auf das XDK laden. Ein GDB-Debugger zur einfacheren Programmentwicklung ist ebenfalls im Lieferumfang enthalten.
Von Fujitsu Microelectroncis (emea.fujitsu.com/microelectronics) stammt ein Prototyping-Board, das sich universell für ARM9- und ARM11-Entwicklungen eignet. Es enthält einen Multicore-Prozessor mit drei Kernen: ARM926EJ-S, ARM946E-S und zweimal ARM1176JZF-S. Dieser Prozessor ist natürlich nicht für die Geräteproduktion gedacht, sondern dient allein zu Evaluierungszwecken. Dank der vier Prozessorkerne ist die Leistung skalierbar. (Bild 1). Der Evaluierungsprozessor enthält das Speicher-Interface, Netzwerk- und serielle Schnittstelle sowie ein externes Bus-Interface nach AXI-Spezifikation (Advanced eXtensible Interface). An dieses AXI-Interface ist ein FPGA angeschlossen, in das weitere Peripherie-Einheiten eingepflanzt werden können. Die FPGA-interne Peripherie wird dabei durch den AMBA-Bus (Advanced Microcontroller Bus Architecture) verbunden. Durch einfachen Austausch der Peripheriemodule können die externen Schnittstellen angepasst werden.
Das Prototyping-System zielt auf die Entwicklung von Systems-on-Chip mit ARM11-Kern. Zusammen mit dem FPGA kann das Design vor der Fertigung ausprobiert werden. Der leistungsfähige ARM11 bietet sich besonders für mediale Geräte an, die mit großen Bild- oder Tondateien arbeiten, z.B. digitale Fotokameras, Camcorder oder Mobiltelefone. Die Chips dieser komplizierten Geräte müssen vor der Produktion in einer Umgebung verifiziert werden, die dem späteren SoC möglichst nahe kommt. Mit dem Prototyping-Kit entspricht die Simulationsumgebung dem später produzierten Chip weitestgehend. Sie ist außerdem wesentlich schneller als ein Logiksimulator – insbesondere bei der zeitaufwendigen Verarbeitung von Bild- und Videodaten ist dies ein enormer Produktivitätsgewinn.
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