Университетская программа компании Texas Instruments
Примеры оборудования

Стартовые наборы разработчика (DSK). Стоимость не более 500 долларов. Являются идеальным решением для быстрой организации лабораторных курсов по различным дисциплинам, связанным с обработкой сигналов.

Стартовый набор разработчика на процессоре TMS320C2812 предназначен для реализации приложений цифрового управления. За 335 долларов вы приобретаете плату с 32-битным сигнальным контроллером с фиксированной точкой, работающим на частоте 150 МГц и имеющим внутреннее ОЗУ 18 К слов и внутреннее ПЗУ Flash объемом 128 К слов. Последнее позволяет плате выполнять ваши программы, будучи автономным устройством. На плате также имеется микросхема внешней памяти ОЗУ объемом 64 К слов и интерфейс JTAG, обеспечивающий связь платы с персональным компьютером для полнофункциональной разработки, отладки и оптимизации программного обеспечения в среде Code Composer Studio, входящей в состав набора. Имеющиеся стандартные интерфейсы дают возможность подключать к плате внешние аналоговые и цифровые схемы и быстро создавать на ее основе законченную систему обработки сигналов, демонстрирующую эффективность современных технологий (в рамках лабораторных курсов) или решающую требуемые технические задачи (в рамках дипломного проектирования или исследовательских работ).

Стартовые наборы на процессорах TMS320C6713 (плавающая точка) и TMS320C6416 (фиксированная точка) сохраняют принципы организации набора C2812, но относятся к самому мощному классу процессоров TI и ориентированы, в первую очередь, на обработку аудиосигналов. Рабочие частоты устройств - 225 МГц и 1 ГГц, соответственно (имеется также стартовый набор разработчика на процессоре TMS320C6455 с тактовой частотой 1.2 ГГц). Стоимость плат - 355 и 445 долларов*. На платах размещен кодек, реализующий аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования. Его выводы заведены на стандартные разъемы аудиосигналов. Благодаря этому очень просто становится организовать типовую схему цифровой обработки сигнала: аналоговый вход, АЦП, обработка на цифровом процессоре, ЦАП, аналоговый выход, работающие в реальном времени и наглядно демонстрирующие функционирование системы. Типовым случаем является подключение к аналоговому входу платы микрофона или звуковой платы персонального компьютера, а к выходу - колонок. В этом случае становится очень удобно воспринимать на слух те изменения, которые вносит ваша программа в исходный сигнал - произносимую в микрофон речь или проигрываемое на компьютере музыкальное произведение. При этом все входные, промежуточные и результирующие сигналы и их спектры могут быть графически отображены в окнах среды Code Composer Studio. Относительно новым устройством, предлагаемым компанией TI в качестве стартового набора разработчика, является платформа разработки систем цифрового видео на процессоре TMC320C6437. Стоимость данной платы составляет 495 долларов*. Ее уникальность заключается в наличие не только аудио, но и стандартных видеоразъемов. Таким образом, плата становится ориентированной на обработку видеосигналов и изображений, а это дает стартовым наборам разработчика новый уровень функциональности и демонстративности. В состав платформы входит широкий набор типового программного обеспечения обработки звуковых, речевых и видеосигналов, в частности кодеки H.264, MPEG-4 и G.711.

Более сложными модулями, стоящими по несколько тысяч долларов, и ориентированными на научно-исследовательские проекты, являются оценочные модули (EVM). В семействе С5000 - это плата на базе DSP С5509 со специальными инструментами по оптимизации потребления энергии. В семействе С6000 предлагается целый ряд плат, ориентированных на обработку видео и аудиоданных. В семействе С2000 предлагается плата на базе процессора F2812.

Кроме перечисленных инструментов еще одним аппаратным средством разработки являются эмуляторы, позволяющие работать с процессором, встроенным в конечный продукт (плату собственного изготовления). Стоимость экземпляров лежит в диапазоне одной-двух тысяч долларов.

Совместно с перечисленными средствами или независимо от них поставляется программная среда разработки и отладки приложений на базе DSP Texas Instruments под названием Code Composer Studio. Эта среда дает огромные возможности по обучению разработке программ для DSP. Входящие в ее состав программы-симуляторы позволяют полноценно имитировать работу с процессором любого семейства, не имея аппаратного обеспечения. Можно сказать, что среды Code Composer Studio может быть вполне достаточно для глубокого изучения архитектуры процессора и обучения работе с ним. Аппаратные средства, такие как DSK, становятся необходимы лишь для наглядности работы системы ЦОС и тогда, когда необходимо иметь дело с реальными аналоговыми сигналами.

К другим программным инструментальным средствам разработки, заслуживающим особого внимания, хотелось бы отнести связь мощной и популярной системы МАТЛАБ со средой Code Composer Studio и шаблоны программного обеспечения Reference Frameworks. Связь МАТЛАБ и CCS дает уникальные возможности перехода от математики и исследований алгоритма к реализации системы на аппаратной платформе, например, на плате DSK. В частности, специальный демонстрационный диск с системой МАТЛАБ, поддерживающей взаимодействие с Code Composer Studio, прилагается к стартовому набору разработчика на процессоре TMS320C6713. Заметим, что данный инструмент, несмотря на всю свою эффективность и привлекательность, не является "волшебной палочкой" превращающей любой алгоритм в эффективно работающий проект на цифровом сигнальном процессоре. Во-первых, чтобы хорошо освоить этот инструмент понадобится немало времени. А во-вторых, все равно его основной задачей останется ускорение процесса разработки программного обеспечения; помощь в создании программных кодов, но не замена этих процедур. Шаблоны программного обеспечения, так же как и другие типовые программные модули от компании Texas Instruments, могут оказать существенную помощь при начальном ознакомлении с программированием DSP. Они закладывают фундамент, на основе которого можно создавать собственные программы, опираясь на надежный, проверенный и эффективный код.

Кроме модулей цифровой обработки сигнала на базе DSP различных платформ, предлагается и ряд средств, использующих аналоговые устройства, микроконтроллеры и преобразователи данных. В частности, внимания заслуживают аппаратно-программные средства для оценки эффективности аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей и инструментарий по оптимизации энергетических затрат проектируемой системы. Тестовые платы АЦП/ЦАП позволяют вести оценку эффективности преобразователей данных различного типа, выбирая наилучший для конкретного применения. Тестовая плата подключается к персональному компьютеру и специальное программное обеспечение демонстрирует основные характеристики функционирования АЦП/ЦАП. Для целей оптимизации энергопотребления также предлагается визуализация потребляемой мощности. Данные инструменты (оценочные платы + программное обеспечение) могут быть чрезвычайно полезны не только при реализации конкретных проектов, но и в целях обучения.

Другим классом оборудования, предлагаемого для поддержки научной и образовательной работы в ВУЗах, являются продукты компании Chipcon, ориентированные на построение беспроводных телекоммуникационных сетей с использованием протокола ZigBee. Непосредственно необходимый состав оборудования в этом классе следует обсуждать особо, однако, в любом случае, продукты Chipcon способны оказать существенную поддержку процессу обучения или научных исследований по программам, связанным с системами беспроводной связи и передачи данных.

Большой популярностью в инженерных и научных разработках пользуются микроконтроллеры семейства MSP430 компании TI. В рамках Университетской программы предлагается полный набор инструментальных средств для работы с микроконтроллерами этого семейства, в том числе среда программирования MSP430 – Code Composer Essentials версии 2.0. В качестве набора разработчика программных кодов для MSP430 можно использовать миниатюрную плату, совмещенную в одном корпусе с USB-эмулятором, подключаемую непосредственно к USB-разъему персонального компьютера и не требующую для функционирования и отладки дополнительных проводов питания или интерфейса с ПК. Кроме того, этот продукт позволяет после проведения отладки легко отсоединить модуль MSP430 от USB-эмулятора и использовать его непосредственно в конечном оборудовании.

Университетская программа Texas Instruments Inc. - содействие в организации учебных и научно-исследовательских лабораторий.

Цифровые процессоры обработки сигналов TMS320C67x компании Texas Instruments. - Учебное пособие