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Das OEM-Beispiel: microUSB2+

microUSB2+ - der High-Speed Preprocessor für embedded systems

microUSB2+ ist die Antwort, wenn Sie nach einem flexiblen und individuellen System suchen, dass zudem sehr einfach mit Ihrem Rechner verbunden werden soll.
microUSB2+ kann in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden; von einem Kameraentwickler bis zu einem Hardwareentwickler für FPGA Designs. Neue Hardwaredesigns können auf einfache Weise innerhalb von Mikrosekundsen über die USB2 Schnittstelle geladen werden. Weder der PC muss geöffnet werden, noch weitere externe Geräte verwendet werden, um microUSB2 zu betreiben.

An seine 66 I/O können sowohl Sensoren angeschlossen werden, als auch jedes andere elektronische System, das digitale Ein- und Ausgänge zur Datenverarbeitung benötigt. Daten, die über die I/O Stecker eingelesen werden, können mit dem FPGA verarbeitet werden und über die I/O Stecker wieder zurückgegeben werden oder über die USB2 Schnittstelle an der Rechner weitergeleitet werden. Die Leistungsfähigkeit des Xilinx Spartan3 FPGA ermöglicht eine performante Verarbeitung in Echtzeit.

Ein spezieller Hochleistungstreiber für die USB2 Schnittstelle garantiert den hohen Datentransfer von der microUSB2+ zum angeschlossenen Rechner. Eine kontinuierliche Datentransferrate bis zu 45 MBytes/sek. ermöglichen neue Anwendungen oder Einsatz in Geräten.

Warum die Verwendung von USB2?

Die USB2 Schnittstelle gehört seit geraumer Zeit zur Standardausstattung jedes modernen PCs oder Motherboards. Die einfache Geräteverbindung und die Verfügbarkeit von einer Vielzahl von Peripheriegeräte ermöglichte die schnelle Verbreitung. USB2 ist heute der Quasi-Standard für die Anbindung externe Konsumergeräte mit hoher Datenrate.

Die vergleichbare, jedoch ältere Schnittstelle Firewire (IEEE1394) weist mit einem ähnlichen Konzept und Leistungsdaten auf. Beiden Systemen gleich ist jedoch, dass die theoretisch erreichbaren Übertragungsraten von 60 MBytes/sek. (USB2) bzw. 48 MBytes/sek. (Firewire) nicht annähernd erreicht wurde, zudem die Belastung der CPU andere Prozesse behinderte.

Der Ansatz von SILICONSOFTWARE war die Suche nach einer praxisbezogenen Lösung für die Entwicklung von reprogrammierbarer Hardware. Durch die Entwicklung eines eigenen performanten Treibers und Entwicklungsumgebung konnte eine leicht zu integrierende und bedienende Lösung geschaffen werden. Die USB2 Lösung erreicht eine kontinuierliche Datenrate von 45 MBytes/sek., gleichzeitig sinkt die CPU Belastung auf ca. 3-4% (im Vergleich zu den Microsoft WindowsXP Standardtreibern mit einer CPU-Belastung von ca. 45- 60% bei einer maximalen Datenrate von 24 MBytes/sek.). Hiermit wird die microUSB2 eine attraktive Lösung für Systeme mit flexiblen und leistungsstarken Anforderungen.

Das microUSB2+ Entwicklerboard verwendet den Koprozessor der Xilinx Spartan3 FPGA Serie und hat 66 frei konfigurierbare digitale I/Os. microUSB2+ ist in eine Hardware-Entwicklungsumgebung intergrierbar.