ADI ezLINX iCoupler绝缘接口开发方案

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我是MT发表于 2014-3-8 14:55 | 只看该作者

ADI ezLINX iCoupler绝缘接口开发方案

接口, 开发

ADI 公司的ezLINX iCoupler绝缘接口开发平台采用ADSP-BF54x Blackfin系列处理器,用来评估八种物理层数字绝缘的通信标准(USB, RS-422, RS-485, RS-232, CAN, SPI, I2C 和LVDS),由于Blackfin ADSP-BF548处理器运行在uCLinux操作系统,很容易通过开源硬件和软件平台实现个性化,大大缩短了开发时间,ezLINX上的接口ezLINX采用ADI的绝缘收发器.本文介绍了ADSP-BF54x主要特性,方框图,ezLINX iCoupler绝缘接口开发平台主要特性,框图,电路图和材料清单.

ADSP-BF54X Blackfin处理器是Blackfin系列产品的一员，它结合了Analog Devices/ Intel的微信号架构（MSA）。 Blackfin处理器将双MAC的最先进的信号处理引擎，和整洁的、正交的、类似RISC的微处理器指令集，以及单指令多数据（SIMD）多媒体的优势整合到一个单指令集架构中。

Blackfin处理器具有世界水平的电源管理和性能。 Blackfin处理器的设计采用了低功耗和低电压的方式，为片上动态电源管理，可以使工作电压和频率多样化，显著降低了整体功耗。降低电压和频率与只降低频率相比，可以大幅度降低电力消耗，这意味着更长的电池寿命。

ADSP-BF54X Blackfin处理器高度集成的片上系统，是下一代嵌入式网络连接应用程序的解决方案。通过业界标准接口和高性能的信号处理核相结合，用户可以快速开发具成本效益的解决方案，而无需昂贵的外部元件。系统外设包括，一个高速USB OTG（进行中）控制器，集成PHY，CAN 2.0B控制器，TWI控制器，UART端口，SPI端口，串行端口（SPORT），ATAPI控制器，SD/SDIO控制器，一个实时时钟，一个看门狗定时器，LCD控制器和多个增强型并行外设接口。

通过多种高带宽总线，ADSP-BF54x处理器包含了一组丰富的连接到核的外围设备，提供了灵活的系统配置以及出色的整体系统性能。其通用外设包括UART、SPI、TWI、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲测量能力的定时器，通用I/O引脚，一个实时时钟，一个看门狗定时器等功能。这组功能满足了各种各样的典型的系统支持需求，并由于系统的扩展能力而得到增强。ADSPBF54x处理器包括专用的网络通信模块和高速串行和并行端口，中断控制器（用于片上外设或外部源的，灵活的中断管理），电源管理控制功能（以适用于处理器和系统的各种功能特性）。

所有的外设（除了通用I / O，CAN，TWI，实时时钟和定时器）由一个灵活的DMA结构进行支持。还具有独立的存储器DMA通道，专门用于处理器不同存储空间之间的数据传输，包括外部DDR（标准的或移动的，取决于设备）和异步存储器。

多个片上总线，最高运行频率133MHz，提供了足够的带宽以保证处理器核与所有的片上外围设备的运行。ADSP-BF54X Blackfin处理器包括一个片上稳压器以支持动态电源管理功能。稳压器提供了一系列VDDEXT的核电压。该稳压器可以由用户自由取舍。

ADSP-BF54x主要特性

•最高600MHz高性能Blackfin处理器

– 2个16位MAC，2个40位ALU，4个8位视频ALU

–类似RISC的寄存器和指令模型

–宽范围的工作电压和灵活的引导选项

–可编程片上电压调节器

– 400球CSP_BGA，符合RoHS标准的封装

•存储器

–最高324k字节的片上存储器，包括SRAM/高速缓存，专用指令SRAM，数据SRAM/高速缓存，专用的数据SRAM ，SRAM暂存器

–外部同步存储器控制器，支持 DDR， SDRAM或移动DDR SDRAM

–外部异步存储器控制器，支持8位和16位异步存储器和爆闪装置

– NAND闪存控制器

– 4个存储器到存储器的DMA对，2个外接请求

–存储器管理单元提供存储器保护

–代码安全的Lockbox安全技术和128位AES/ARC4数据加密

–一次性可编程（OTP）存储器

•外设

–高速USB（OTG），集成PHY

– SD / SDIO控制器

– ATA/ATAPI-6控制器

–最多4个同步串行端口（SPORT）

–最多3个串行外设接口（SPI兼容）

–最多4个通用异步收发器（UART），与自动H / W流控制

–最多2个控制器区域网络（CAN）2.0B接口

–最多2个TWI（TWI）控制器

– 8或16位异步主机DMA接口

–多个增强型并行外设接口（EPPIs），支持ITU-R BT.656视频格式和18- /24-bit LCD连接

–媒体收发器（MXVR），用于连接MOST网络

–像素合成器用于覆盖alpha混合，颜色转换

–最多11个32位定时器/计数器，支持PWM

–实时时钟（RTC）和看门狗定时器

–加/减计数器与旋转编码器的支持

–多达152个通用I/O端口（GPIO）

–片上PLL，能够倍频

–调试/JTAG接口

图1.ADSP-BF549功能框图

图2.Blackfin处理器核框图

ezLINX iCoupler绝缘接口开发平台

ezLINX iCoupler隔离接口开发环境为开发人员提供了具有成本效益的即插即用的方式，用以评估8个物理层，数字隔离通信标准，（USB，RS-422，RS-485，RS-232，CAN，SPI，I2C LVDS）。 Blackfin ADSP-BF548处理器用于运行μCLinux操作系统，并通过开源的硬件和软件平台使得用户定制更加方便。使嵌入式设计人员和系统架构师的开发时间大大减少。ezLINX接口采用了ADI的隔离收发器和集成iCoupler，以及isoPower数字隔离器技术。

硬件ezLINX iCoupler隔离接口开发环境包含ADSP-BF548 Blackfin处理器与64MB的RAM和32MB的快闪记忆体。采用了ADI公司的隔离收发器与集成iCoupler和isoPower技术，实现了隔离物理层的通信标准。各种通信标准之间的路由是在硬件级别上实现的。

图3.ezLINX iCoupler绝缘接口开发平台外形图

ezLINX iCoupler绝缘接口开发平台包括:

•隔离USB，采用ADuM3160

•隔离CAN，采用 ADM3053信号和电源隔离式CAN收发器

•隔离RS-485/RS-422，采用 ADM2587E信号和电源隔离的RS- 485/RS-422收发器

•隔离型RS-232，采用 ADM3252E信号和电源隔离的RS-232收发器

•隔离I2C，采用的ADuM1250和ADuM5000

•隔离SPI，采用ADuM3401，ADuM3402和ADuM5000

•隔离LVDS，采用 ADuM3442，ADuM5000，ADN4663和ADN4664

ezLINX开发平台还包括以下内容：

• Hirose FX8120P-SV（91）的扩展连接器，用于子板连接。

• RS-232 DB-9控制台连接器

• 1.2V，2.5V，3.3V，5V稳压输出电压

• ADSP-BF548隔离收发器EvalBoard