Procesory sygnałowe

Wykład 3

Płyta uruchomieniowa

ADSP-21469 EZ-Board,

Dr inż. Robert
Wielgat

Tarnów 2014

Schemat blokowy płyty

ADSP-21469 EZ-Board

W płycie

ADSP-21469

EZ-Board

zaimplementowano
rozwiązania sprzętowe
ułatwiające
interaktywne
demonstracje.
Użytkownik ma do
dyspozycji zestaw
mikroprzełączników
oraz programowalne
diody LED. Za pomocą
kodeka

AD1939A

jest

możliwy dostęp do 4
wejść audio oraz 8
wyjść audio. Na płycie
EZ-KIT Lite znajdują
się trzy rodzaje
pamięci możliwe do
wykorzystania przez
użytkownika.

Pamięci zewnętrzne płyty

ADSP-21469 EZ-Board

Na płycie

ADSP

21469 EZ-Board

zamontowano trzy
typy pamięci
zewnętrznych:

- dwu-synchroniczna
dynamiczna pamięć
RAM z podwójną
prędkością przesyłu
danych,

- szeregową
peryferyjną pamięć
flash z szeregowym
dostępem do
danych

- pamięć flash z
równoległym
dostępem do
danych.

Porty linkujące

ADSP-21469 EZ-Board

Porty linkujące
wyprowadzone na
płycie służą do
bezpośredniego
podłącznia innych
procesorów ADSP
21469. Każdy port
linkujący posiada
jedną linię zegara
(taktującą), jedną
linię do potwierdzeń
oraz osiem linii
przesyłu danych.
Porty mogą być
taktowane z
częstotliwością do
166 MHz i mogą
wysyłać i odbierać
dane.

Interfejs czujnika temperatury

ADSP-21469 EZ-Board

Interfejs czujnika
temperatury jest
oparty na cyfrowym
termometrze
ADM1032
zawierającym diodę
termalną. Układ
ADM1032 jest
połączony z
procesorem za
pomocą magistrali I

2

C,

dwóch wyprowadzeń
DPI (ang. digital
peripheral interface)
oraz dwóch flag, z
których jedna jest
podłączona do diody
LED sygnalizującej
przekroczenie
dopuszczalnej
temperatury pracy
procesora.

Interfejs S/PDIF

ADSP-21469 EZ-Board

Na płycie
zamontowano
interfejs S/PDIF
zawierający nadajnik i
odbiornik cyfrowego
sygnału audio. Wyście
i wejście interfejsu
S/PDIF jest połączone
z porcesorem za
pomocą dwóch
wyprowadzeń DAI
(digital application
interface):

• DAI_P1 jako
SPDIF_OUT

• DAI_P8 jako
SPDIF_IN

Audio kodek AD1939

ADSP-21469 EZ-Board

Układ AD1939 jest
wydajnym
jednoukładowym
kodekiem
posiadającym 8
przetworników C/A
oraz 4 przetworniki
A/C w standardzie Σ-Δ.
Cyfrowe sygnały
dźwiękowe na
wyjściach
przetworników A/C
oraz na wejściach
przetworników C/A
mogą być próbkowane
z maksymalną
częstotliwością
próbkowania 192 kHz.
Kodek AD1939 jest
połącznony z
procesorem za
pomocą wyprowadzeń
DAI oraz DPI.

AD1939 – Filtry cyfrowe

W schemacie blokowym układu AD1939 można wyróżnić
zespół cyfrowych filtrów antyaliasingowych na wyjściach
przetworników A/C, zespół cyfrowych filtrów
rekonstrukcyjnych oraz układów regulacji wzmocnienia na
wejściach przetworników C/A.

AD1939 – pętla fazowa

Do układu AD1939 jest doprowadzany sygnał zegarowy
MCLK (master input clock) z zewnętrznego oscylatora o
częstotliwości 12 288 kHz. Dzięki wewnętrznej pętli
fazowej (ang. PLL – phase-locked loop) układ AD1939 może
generować trzy częstotliwości próbkowania 48 kHz,
96 kHz i 192 kHz.

AD1939 – Porty szeregowe

Układ AD1939 posiada dwa porty szeregowe. Port SPI
służy do programowania i odczytywania rejestrów
sterujących przetwornikami A/C i C/A oraz układem
zegara. Drugi z portów szeregowych służy do przesyłania
danych cyfrowych w domyślnym 24-bitowym formacie.

Interfejs UART

ADSP-21469 EZ-Board

Procesor ADSP-21469
posiada wbudowany
układ UART. Układ
UART zapewnia pełną
funkcjonalność portu
szeregowego RS232
dzięki transmiterowi
linii ADM 3202
zasilanego z napięcia
3,3 V. Sygnały UART
są dostępne na płycie
EZ-Board poprzez
mikroprzełączniki
SW14 łączące
interfejs DPI
procesora z wejściami
UART układu ADM
3202. interfejsu DIP.

Interfejs JTAG

ADSP-21469 EZ-Board

Złącze JTAG (P1) na
płycie EZ-Board
umożliwia
podłączenie sesji
debugującej do
samodzielnego
agenta debugowania.
Agent debugujący
może być zastąpiony
przez zewnętrzny
emulator. W
przypadku pracy
płyty w systemie
wieloprocesorowym
płyta wymaga
zewnętrznego
emulatora, który jest
podłączany tylko do
jednej płyty.

Interfejsy DAI i DPI

ADSP-21469 EZ-Board

Linie interfejsu DAI
(digital application
interface) są połączone
przez jednostkę SRU
(signal routing unit) do
układów na płycie
odpowie-dzialnych za
przesyłanie sygnału
audio (kodek AD1939,
interfejs S/PDIF). Linie
interfejsu DPI (digital
peripheral interface) są
połą-czone za pomocą
SRU2 z układami na
płycie związany-mi z
transmisją danych. Linie
obydwu interfejsów
można opcjonalnie
wyprowadzić na
zewnątrz płyty za
pomocą złącza
Expansion Interface II.

Interfejsy DAI i DPI

ADSP-21469 EZ-Board

Linie interfejsu DAI
(digital application
interface) są połączone
przez jednostkę SRU
(signal routing unit) do
układów na płycie
odpowie-dzialnych za
przesyłanie sygnału
audio (kodek AD1939,
interfejs S/PDIF). Linie
interfejsu DPI (digital
peripheral interface) są
połą-czone za pomocą
SRU2 z układami na
płycie związany-mi z
transmisją danych. Linie
obydwu interfejsów
można opcjonalnie
wyprowadzić na
zewnątrz płyty za
pomocą złącza
Expansion Interface II.

Mikroprzełączniki i

przyciski

SW2
5

SW2
4

SW2
3

SW1
2

SW1
7

SW1
5

SW1
6

SW1
8

SW2
2

SW1
9

SW1
1

SW1
0

SW9

SW
7

SW8

SW2
1

SW2
0

SW1
3

SW4

SW1
4

SW
2

SW
1

SW
5

SW3

Mikroprzełączniki SW1

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW1 odłączają linie od 1 do 8
interfejsu DAI od układów znajdujących się na płycie
umożliwiając wykorzystanie tych linii przez układy
zewnętrzne poprzez interfejs Expansion II.

Mikroprzełączniki SW2

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW2 odłączają linie od 9 do 16
interfejsu DAI od układów znajdujących się na płycie
umożliwiając wykorzystanie tych linii przez układy
zewnętrzne poprzez interfejs Expansion II.

Mikroprzełączniki SW3

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW3 odłączają linie od 1 do 8
interfejsu DPI od układów znajdujących się na płycie
umożliwiając wykorzystanie tych linii przez układy
zewnętrzne poprzez interfejs Expansion II.

Mikroprzełącznik SW4

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełącznik SW4 przełącza tryb bootowania
procesora ADSP-21469. Dostępne ustawienia trybów
bootowania są pokazane w poniższej tabeli. Domyślnie
procesor uruchamia się z równoległej pamięci flash.

Mikroprzełączniki SW5

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW5 konfigurują pracę zegara
taktującego procesor. Częstotliwość taktująca procesor
jest obliczana jako iloczyn częstotliwości oscylatora
zewnętrznego 25 MHz oraz współczynnika „Clock
Ratio” z poniższej tabeli. Częstotliwość taktująca
procesor może być zmieniana poprzez zapisanie
odpowiedniej wartości do rejestru PMCTL procesora.

Mikroprzełączniki SW7

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW7 odłączają linie od 17 do 20
interfejsu DAI od układów znajdujących się na płycie
umożliwiając wykorzystanie tych linii przez układy
zewnętrzne poprzez interfejs Expansion II.

Przyciski SW8 ÷ SW11

ADSP-21469 EZ-Board

Przyciski od SW8 do SW11 są podłączone do wejść GPIO
procesora i zadają odpowiednie stany logiczne na tych
wejściach. Naciśnięcie przycisku wysyła stan logiczny
„1” do procesora. Przyciski SW8 ÷ SW11 są odłączane
od procesora za pomocą mikroprzełączników SW7.3,
SW7.4, SW13.4 i SW13.5.

Przycisk Reset SW12

ADSP-21469 EZ-Board

Za pomocą przycisku SW12 resetuje się jednocześnie
następujące układy na płycie:

• procesor ADSP-21469 (układ scalony U1)

• kodek audio AD 1939 (układ scalony U45)

• równoległą pamięć flash (układ scalony U18)
Za pomocą przycisku SW12 można resetować również
płyty „córki”, które są podłączone do interfejsu
Expansion II.

Za pomocą przycisku SW12 nie można resetować
agenta debugującego, ponieważ jest on podłączony do
komputera PC. Po zainicjalizowaniu komunikcji między
agentem debugującym a komputerem PC naciśnięcie
przycisku SW12 nie resetuje chipu USB umieszczonego
na agencie debugującym. Jedynym sposobem na
zresetowanie chipu USB jest odłączenie zasilania od
płyty.

Mikroprzełączniki SW13

ADSP-21469 EZ-Board

Asynchroniczne mikroprzełączniki SW1 odłączają linie
sterujące procesora od urządzeń peryferyjnych na
płycie EZ-Board, które są wymienione w poniższej
tabeli. Umożliwia to wykorzystanie odłączonych linii
sterujących przez urządzenia zewnętrzne za
pośrednictwem interfejsu Expansion II.

Mikroprzełączniki SW14

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW14 odłączają linie od 9 do 14
interfejsu DPI od układów znajdujących się na płycie
umożliwiając wykorzystanie tych linii przez układy
zewnętrzne poprzez interfejs Expansion II.

Mikroprzełączniki SW15

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW15 przełączają lewy kanał wejścia
In1 dołączony do wejścia przetwornika ADC1 kodeka AD
1939 z gniazda RCA na gniazdo DB25. Domyślnie
mikroprzełączniki są ustawione na gniazdo RCA.
Przełączenie gniazda na DB25 umożliwia użycie wejść
różnicowych z kablami w standardzie XLR.

Mikroprzełączniki SW16

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW16 przełączają prawy kanał
wejścia In1 dołączony do wejścia przetwornika ADC2
kodeka AD 1939 z gniazda RCA na gniazdo DB25.
Domyślnie mikroprzełączniki są ustawione na gniazdo
RCA. Przełączenie gniazda na DB25 umożliwia użycie
wejść różnicowych z kablami w standardzie XLR.

Mikroprzełączniki SW17

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW17 przełączają prawy kanał
wejścia In2 dołączony do wejścia przetwornika ADC4
kodeka AD 1939 z gniazda RCA na gniazdo DB25.
Domyślnie mikroprzełączniki są ustawione na gniazdo
RCA. Przełączenie gniazda na DB25 umożliwia użycie
wejść różnicowych z kablami w standardzie XLR.

Mikroprzełączniki SW18

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW18 przełączają lewy kanał wejścia
In2 dołączony do wejścia przetwornika ADC3 kodeka AD
1939 z gniazda RCA na gniazdo DB25. Domyślnie
mikroprzełączniki są ustawione na gniazdo RCA.
Przełączenie gniazda na DB25 umożliwia użycie wejść
różnicowych z kablami w standardzie XLR.

Mikroprzełączniki SW19 ÷

SW22

Pojedyncza płyta

Mikroprzełączniki
SW19 ÷ SW22
pozwalają dokonać
wyboru między
samodzielną pracą
płyty EZ-Board a
pracą w systemie
wieloprocesorowym.
Domyślna
konfiguracja
przełączników
pozwala na
korzystanie zarówno
z agenta
debugującego, jak
również z
zewnętrznego
emulatora, którym
może być np.
emulator HP-USB ICE
firmy Analog
Devices.

Mikroprzełączniki SW19 ÷

SW22

System wieloprocesorowy

Ustawienia
mikroprze-
łączników jak w
tabeli obok
pozwalają na
używanie
zewnętrzne-go
emulatora w
przypadku pracy
wieloprocesorowej.
Płyty są łączone
między sobą za
pomocą gniazd J3 i
P12. Przy
połączeniu ze sobą
więcej niż 2 płyt
jest potrzebny
specjalny kabel
„Semantec link
port”.

Mikroprzełączniki SW23

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW23 pozwala na użycie słuchawek
na wyjściu OUT3 kodeka AD 1939 poprzez podłączenie
tego wyjścia do gniazda słuchawkowego. Domyślnie
wyjście słuchawkowe jest odłączone. W celu jego
podłączenia należy ustawić wszystkie mikroprzełączniki
na ON.

Mikroprzełączniki SW24 ÷

SW25

ADSP-21469 EZ-Board

Mikroprzełączniki SW24 ÷ SW25 są wykorzystywane
jedynie do testowania. Pozwalają one na dołączenie
dowolnego sygnału wyjściowego z przetworników C/A
kodeka AD 1939 do odpowiednich wejść przetworników
A/C kodeka AD 1939. Szczegóły połączeń można znaleźć
w dokumentacji. Domyślnie wszystkie
mikroprzełączniki SW24 ÷ SW25 są ustawione w pozycji
„OFF”.

Literatura

1. Analog Devices, ADSP-21469 EZ-Board ® Evaluation

System Manual, USA, 2012.

2. Analog Devices, ADSP 1939, Data Sheet, 214xx SHARC®

Processor - Hardware Reference, USA, 2013

Dokumentację można pobrać ze strony:

www.analog.com/en/processors-dsp/products/index.html

Koniec