BLUE SEA V2.0在硬件结构上有如下几个主要特点:
采用TMS320LF2407A+EPM1270+C8051F330D+USB+LCD1602的硬件主题结构,并集成了多路AD转换和单路DA转换通道。其中:
TMS320LF2407A为TI公司的16bits定点DSP处理器,有这丰富的外设端口和强大的内部硬件资源,广泛应用在电机控制、汽车电子、航空电子、工业控制和各种数据采集等应用中,是数字控制领域的绝对霸主!!
EPM1270是ALTERA公司推出的全新第二代超大容量CPLD,是基于FPGA结构的CPLD,1270个LE,在资源上超过了ALTERA第一代中小型FPGA,并且内嵌8KbitsFLASH MENORY,广泛应用在接口桥接、IO扩展、系统配置和初始化和上电顺序控制等领域。在目前主流的设计中已经彻底取代了中小规模的FPGA。
C8051F系列8bits单片机是目前业界最快的MCU,最高可达100MIPS。C8051F330D是其中一员,25MIPS的处理速度,是普通MCU的10-20倍,同时也是典型的数模混合式MCU,集成了10bits AD、10bits电流型DA和片上传感器等模拟部分,也集成了I2C、SPI、UART、PCA等数字资源。
以下是开发平台的资源的介绍,希望您可以迅速了解这款开发板的功能:
(1)采用TMS320LF2407A和EPM1270作为主体的结构,DSP和CPLD之间采用了典型的EMIF(外部存储器接口)连接方式,只需要两条简单的DSP指令就可以高效方便的读写和控制CPLD中的逻辑资源。对DSP而言,对CPLD进行的数据读写操作都可以用对外部SRAM的读写操作来完成,图1是DSP通过EMIF对CPLD进行读写的Modelsim逻辑仿真结果。
图1
(2)开发平台上集成了一个相对独立的8位单片机最小系统,可以作为一个完全独立的单片机开发平台,所有引脚都通过插针引出;也可以通过简单的硬件配置使其与DSP组成主从处理机结构模式,或与CPLD 组成经典的MCU+CPLD结构。当然,用户可可以配置成DSP+MCU+CPLD+USB1.1的超强硬件结构。
(3)同时配以超强功能的USB1.1控制器,整个开发平台可工作在USB主机模式和USB设备模式下:USB设备模式下可将开发平台与PC的USB接口连接完成与PC见的数据传输;USB主机模式下可将U盘或USB移动硬盘等与开发平台连接,由开发平台对其进行数据读写访问;这2种模式的切换都由独创的硬件识别电路完成,用户无需任何手工设置。图2是开发平台与PC之间通过USB接口进行数据传输的调试软件测试结果,用户可以使用该测试软件学习USB固件开发。
图2
(4)提供了一组由DSP控制的CAN2.0接口,并配有标准的CAN2.0接口芯片,用户可以直接将开发平台挂接到CAN总线上组成现场总线网络。
(5)开发平台上集成了一路高精度的温度测量单元,由温度传感器IC和高性能OP AMP组成,由DSP直接完成温度测量;另外,单片机部分中也集成了一路内嵌的温度传感器。
(6)开发平台上集成了一块256K×8bits的EEPROM芯片,典型的SPI接口与DSP连接组成非易失性数据保存系统;通过简单的硬件配置,可使单片机与该EEPROM连接操作,迅速掌握2种EEPROM的读写方式。同时兼容1M×8bits的SPI接口FLASH(根据用户需要设置)。
(7)标准的LCD1602液晶显示模块接口,可以直接连接标准的LCD1602液晶显示屏,可在平台上调节对比度;通过典型的DSP的EMIF接口连接,无需编写复杂的DSP程序来控制字符显示,只需简单的DSP指令就可控制显示。图3为DSP驱动LCD1602显示字符的实际应用。

图3
(8)开发平台外扩展一路0-3.3V的模拟输入供测量外部模拟输入;向外提供5路OC(集电极开路)输出,可由用户配置成数字开关量输出或PWM输出,可驱动各类触点式继电器和固态继电器(S.S.R);同时开发平台上提供了2路多功能I/O接口,可由用户配置成数字开关量输出或数字开关量输入,也可配置成正交编码器输入,与OC输出的PWM组成典型的数字式PID直流电机控制系统,再与扩展的0~3.3V的模拟输入可组成功能强大的双闭环直流电机速度控制系统。
(9)开发平台上配有一块64K×16bits的高速SRAM,其中,前32K的空间用作DSP仿真时的程序存储区,无需频繁烧写DSP中FLASH,并可以设置多个断点来调试程序;后32K空间作为DSP的外部数据空间,满足一些需要大量数据存取的应用。
(10)采用专门的差分驱动芯片与CPLD连接,可将CPLD输出的单端数字输出信号转化为4组真正的硬件级的差分数字信号,便于各种需要差分信号输出的应用场合。
(11)4个独立的按键可由用户任意配置成DSP输入按键,CPLD输入按键和单片机输入按键。
(12)2组各8个LED指示灯(黄色),分别作为单片机输出指示和CPLD输出指示;可用作为单片机和CPLD内部状态和对外信号检测的输出指示。
(13)CPLD的主时钟输入由DSP提供,无需更换外部时钟源即可改变CPLD的时钟输入频率;CPLD的44个I/O通过插针引出,可由用户任意连接到其他板上,CPLD的另外一个时钟输入引脚也独立引出供时钟输入。
(14)MCU和DSP部分都分别配有复位按键,其中,DSP的复位采用了专用的高性能复位芯片实现,确保DSP复位的可靠性。
(15)一路独立的RS232串行数据通讯接口,由DSP控制,完成与PC或其他板上处理器间的数据交换。图4为开发平台向PC连续发送字“BLUE SEA V2.0”的PC端调试结果,用户可以使用该测试软件学习典型的RS232固件开发。

图4
图5是开发板的整体,您只需要花390元就可以享受嵌入式开发的乐趣(其中的LCD1602需要用户选配,价格为20元)。

图5
图6是为用户选配的LCD1602液晶显示,带黄色背光可调,黑色字符,集成了字符发生器,自带的字符有:阿拉伯数字,英文字母(大写和小写),常用的符号和标点,日文的假名。可在开发板上调节液晶显示的对比度。

图6
附送开发资料光盘一张,如图7所示。其中包括的内容有:开发板上所有的开发例程(DSP例程,CPLD例程,MCU例程,USB固件开发例程等);PC端的USB调试软件和USB驱动程序,串口调试软件;各器件的详细文档和技术资料;数本经典的嵌入式开发书籍(PDF和超星格式);一份详细的BLUE SEA V2.0用户操作手册;一份完整的PDF格式硬件原理图(共9张A4图纸)。

图7
附录:
A. 例程目录
DSP部分例程
(1)片上ADC转换例程:通过片上ADC连续转换温度传感器的电压输出,实时检测PCB上的温度。
(2)通过DSP的EMIF接口读写CPLD中的寄存器例程:将CPLD设计成一个简易的SRAM,DSP对其读写可直接利用EMIF指令实现。
(3)通用定时器例程:DSP中通用定时器产生方波驱动外部LED,使LED以固定频率闪烁。
(4)LCD1602驱动例程:DSP通过EMIF驱动LCD1602显示特定的字符。
(5)串口通讯例程:DSP通过串口与PC交换数据。
(6)EEPROM读写例程:DSP通过SPI接口读写外部EEPROM。
(7)外部SRAM读写例程:对外部SRAM的后32K×16bits空间进行读写。
(8)PWM发生例程:由DSP产生PWM波。
(9)CAN总线例程:由DSP控制CAN总线进行网络上的数据传输。
(10)USB设备模式固件例程:由DSP驱动USB控制器与PC间通过USB接口进行数据传输。
(11)USB主机模式固件例程:由DSP驱动USB控制器与U盘或移动硬盘等进行数据读写。
(12)DSP与MCU通讯例程:DSP与MCU间通过SPI接口进行数据传输。
CPLD部分例程
(1) LCD1602逻辑例程:在CPLD产生LCD1602的控制逻辑,与DSP配合控制LCD1602显示字符。
(2) CPLD中模拟SRAM例程:在CPLD中模拟一个外部SRAM,DSP可以直接通过EMIF接口读写CPLD中的寄存器。
(3) CPLD控制LED闪烁例程:用CPLD控制LED,使LED以固定频率闪烁。
(4) CPLD按键例程:4个按键控制CPLD中逻辑,由LED输出内部状态。
(5) DSP控制CPLD例程:DSP控制CPLD中逻辑,使8个LED以各种方式闪烁。
MCU部分例程
(1) MCU产生方波例程:MCU以固定的频率产生方波。
(2) MCU产生三角波例程:MCU以固定频率和电压幅度产生三角波。
(3) MCU产生锯齿波例程:MCU以固定频率和电压幅度产生锯齿波。
(4) MCU产生梯形波例程:MCU以固定频率和电压幅度产生梯形波。
(5) MCU控制LED例程:MCU以各种方式控制8个LED闪烁。
(6) 外部按键例程:由外部4个按键控制MCU对LED的控制。
(7) EEPROM读写例程:由MCU的SPI接口来读写EEPROM中的数据。
(8) AD转换例程:由片上内嵌的ADC完成外部电压转换。
(9) DA转化例程:由片上内嵌的DAC完成电压输出转换。
以上都是开发板上的基础性例程,更多高级例程将在您成为我们用户后提供给您。
【文档资源】
1.完整的硬件原理图(PDF格式)。
2.详细的用户使用手册(PDF格式),迅速掌握开发板的使用。
3.全部例程和例程讲解,程序中的关键处都有注释方便学习使用。
4.各主要器件的完整使用手册。
5.串口调试软件和USB通讯调试软件,与例程可以配合使用。
6.电子书:Altera FPGA_CPLD设计 高级篇
Altera FPGA_CPLD设计 基础篇
CCS使用教程
USB接口开发技术
TMS320LF240x DSP C语言
【产品清单】
1.开发板一块
2.开发光盘一张
3.LCD1602一块(选配件)
4.USB连接线一根
5.RS232连接线一根