Приборная MIPS-платформа

Приборная MIPS-платформа

Приборная MIPS-платформа предназначена для использования в р/электронной аппаратуре с отображением информации на цветном или ч/б графическом LCD дисплее (TFT/STN 800x600), скоростным обменом данными (10/100 Ethernet, USB) и с развитой периферией (UART, I2S, AC’97, SD/MMC, IrDA). Наличие буферизованной 32-х разрядной шины обеспечивает подключение к платформе любых пользовательских устройств.

Платформа позиционируется как универсальное решение для приборов с отложенной обработкой данных и/или результатов измерений.

Краткие технические характеристики

· MIPS32 ядро 300… 500MHz;

· 10/100 Ethernet MAC;

· USB Device и Host контроллер;

· UART0, UART1, UART3 (полный);

· IrDA контроллер;

· AC’97 контроллер;

· I2S контроллер;

· SSI0 и SSI1 контроллер;

· Secure Digital SD0 и SD1;

· LCD TFT/STN контроллер 800x600;

· SDRAM контроллер;

· SRAM/Flash контроллер;

· два светодиодных индикатора режимов.

Функциональные возможности

· полномасштабная поддержка ОС Linux, Windows CE, VxWorks. Наличие большого числа готовых библиотек и драйверов устройств ввода/вывода, хранения и отображения информации, шрифтов и т.п.;

· оптимальное соотношение цена/производительность обеспечивается аппаратной масштабируемостью платформы – широким диапазоном объемов Flash (8MB…256MB), SDRAM (16MB…256MB) и быстродействием CPU (266MHz…500MHz);

· аппаратная поддержка видео, сетевых и системных интерфейсов встроенными в CPU контроллерами периферийных устройств.

Встроенное программное обеспечение

Встроенное ПО платформы содержит:

· монитор YAMON (стандартный монитор MIPS):

o обеспечивает управление из командной строки по RS‑232;

o обеспечивает связь с центральным компьютером по Ethernet (протокол TFTP);

o поддерживает работу с FLASH, включая операции стирания, записи и верификации любых разделов, в т.ч. раздела YAMON;

o управляет конфигурацией процесса старта ОС, в т.ч. автоматического;

· ядро Linux 2.4.20 с поддержкой всех аппаратных интерфейсов процессора;

· файловая система JFFS2 , функционирующая во Flash. Включает в себя:

o набор стандартных Linux утилит для обеспечения полной функциональности из командной строки;

o графические библиотеки QT3 для обычного режима и с поддержкой многопоточности, включая языковую поддержку посредством UNICODE.

Структура процессорного модуля приборной платформы

Процессорный модуль выполнен на 8‑ми слойной МПП с размерами 80mm x 76mm. Он имеет два 100-контактных коммуникационных разъема: встроенной периферии и пользовательский. Все сигналы внутренних контроллеров периферийных устройств выведены с процессора на первый (периферийный) разъем. На второй (пользовательский) – разведена буферизованная статическая шина с дополнительной группой управляющих сигналов внешнего видеоконтроллера (S1D13505, Epson; MB8629x, Fujitsu) с поддержкой разрешения до 1600x1200 точек.

Управление шинными формирователями осуществляется активацией аппаратного флага процессора, которая должна быть выполнена перед обращением ко внешним устройствам. По окончанию сеанса обмена флаг программно переводится в пассивный режим и драйверы шины переходят в высокоимпедансное состояние. Предусмотрена специальная возможность принудительного перевода драйверов шины в Z‑состояние со стороны внешних устройств, что позволяет организовать с минимальной задержкой аварийный обмен информацией между ее абонентами минуя центральный процессор.

Процессорный модуль обладает широким диапазоном аппаратного масштабирования. При необходимости пользователь может установить объем Flash/SDRAM и рабочую частоту CPU в пределах:

· Flash – от 8MB (2xS29GL32, Spansion) до 256MB (2xS29GL01, Spansion);

· SDRAM – от 16MB (2xK4S641632, Samsung) до 256MB (2xK4S1G0632, Samsung);

· F_CPU – 333MHz, 400MHz или 500MHz.

Питание

Платформа имеет DC‑DC преобразователи от сети +9V…+24V. Для повышения функциональности система питания распределена по обоим входящим в платформу модулям. Интерфейсный модуль обеспечивает:

· +3.3V - основное цифровое питание;

· +5V - питание USB и DC‑DC с гальваноразвязкой для RS‑232;

· +12V - питание инвертора ламп подсветки LCD панели.

Процессорный модуль имеет два собственных DC‑DC преобразователя:

· +1.2V - напряжения питания ядра CPU (для автономной работы модуля);

· +3.3V - напряжение питания CPU, Flash, SDRAM (для автономной работы модуля).

При необходимости собственные DC‑DC преобразователи процессорного модуля могут быть отключены, а питание подано через пользовательский разъем с интерфейсного модуля.

Для обеспечения функций разделения питания цифровых/аналоговых частей приборов на процессорном модуле дополнительно предусмотрен отдельный разъем подключения сети +9V…+24V.

Потребляемая мощность процессорного модуля в зависимости от быстродействия CPU и SDRAM составляет от 1,3 W до 2,8 W.

Стоимость

Стоимость комплектующих единичного экземпляра не превышает отметки 105$ в минимальной конфигурации – CPU 330MHz, Flash 8MB, SDRAM 16MB. При использовании внешних источников питания +1.2V и +3.3V цена комплектующих может быть снижена до 85$.