UCB-BF512
ユーザーズマニュアル
第4版

金子システム株式会社

1

ご注意
1.

本資料に記載されている内容は本資料発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。
当社製品のご購入およびご使用にあたりましては、当社ホームページを通じて公開される情報を参照ください。

2.

当社から提供する情報の正確性と信頼性には万全を尽くしていますが、誤りがないことを保証するものではありません。当社はその使用に対する責任を一切負いません。その使用によって第三者の特許権、著作権その他知的財産が侵害された場合でも、同様に責任を負いません。

3.

本資料は、当社の書面による事前の明示同意がない限り、いかなる形式でも複製できません。

4.

当社保証範囲を超えて当社製品をご使用された場合の故障および事故につきましては、当社は、一切その責任を負いません。

目次
1

はじめに ............................................................................................................................................31.1

234

パッケージ内容 ..........................................................................................................................3

ハードウェア・リファレンス ............................................................................................................42.1

製品外観 .....................................................................................................................................42.2

ブロック図 .................................................................................................................................42.3

外形寸法 .....................................................................................................................................52.4

電気特性 .....................................................................................................................................52.5P1 モードピンヘッダの設定 ......................................................................................................6

2.6

CN1/CN2 コネクタ仕様 .............................................................................................................7

2.7

JTAGヘッダ ...............................................................................................................................9

2.8

SPIフラッシュメモリのプログラムの配置 ..............................................................................10u-bootとucLinux .............................................................................................................................10
3.1

UARTの接続 ............................................................................................................................10

3.2

u-bootとucLinuxの起動 ...........................................................................................................12

3.3

u-bootコマンド ........................................................................................................................13

更新履歴 ..........................................................................................................................................142

1 はじめに
このたびは当社製品をご購入いただき、ありがとうございます。
本製品は、アナログ・デバイセズ社 DSP である Blackfin ADSP-BF512 を使用した CPU ボードです。本製品 UCB-BF512 の特徴は以下の通りです。
z75mm×60mm と小型ですz

ユニバーサル基板に挿入でき、実験や試作に最適です

zBlackfin の動作に必要な電源は基板にて生成するため、3.3V を供給すれば動作いたしますzピンヘッダにより、ブートモードが切換えできるため、ご都合に合わせたブートが指定可能ですz

32M バイトの SDRAM を搭載しているため、ucLinux などの OS や、大きなサイズのプログラムやデータを保持することができます。

zu-boot が起動するため、UART さえ用意できれば、プログラムのロードや書き換えが可能です。

また、ADSP-BF512 プロセッサの特徴は以下の通りです。
z

最大 400MHz コアクロックで動作し、2 個の MAC(積和演算器)により、800MMACs(メガ積和演算/秒)のパフォーマンスに達しますz

遅延なしで動作可能な L1 SRAM を 116k バイト内蔵z

2 個の SPI、2 個の SPORT、2 個の UART、1 個の TWI、1 個の PPI、1 個の RTCz

12 個のペリフェラル DMA チャンネルと、2 個のメモリ間 DMA チャンネルz

3 個の 3 相 PWM ユニットz176 ピン LQFP パッケージ

詳細は、アナログ・デバイセズ社の ADSP-BF512 のサイトを参照ください。
http://www.analog.com/jp/processors-dsp/blackfin/adsp-bf512/products/product.html
関連する技術資料は、以下を参照ください。
http://www.analog.com/jp/processors-dsp/blackfin/adsp-bf512/products/technical-documentatio
n/index.html
z回路図やサンプルプログラムは、以下のサイトを参照ください。
http://kaneko-sys.co.jp/support/

1.1

パッケージ内容
UCB-BF512 のパッケージには、以下が含まれます。
表 1 パッケージ内容内容

数量

UCB-BF512 ボード

1枚

40×2 列 ピンヘッダ(切ってお使いください)

1個

15×2 列 ピンソケット

2個

13 ピンヘッダ

1個

3

2 ハードウェア・リファレンス
2.1

製品外観
ADSP-BF512
BOOT モード用
SDRAM

ピンヘッダ

JTAG ヘッダ

リセットスイッチ

25MHz 水晶図 1 表面写真

2.2

ブロック図
ここでは、UCB-BF512 ボード上のプロセッサの構成を説明します。
リセットスイッチ
JTAG ヘッダ
MODE ピンヘッダ
25MHz 水晶64Mbit SPI FLASHJTAG ポート
リセット管理ADSP-BF512
プロセッサ

1.4V
2.5V

32MiB SDRAM

周辺機能

3.3V
ピンヘッダ

図 2 簡易ブロック図

4

電源調整

UCB-BF512 は、ADSP-BF512 Blackfin プロセッサを中心に、動作に最低限必要となる以下の機能で構成されています。

2.3z

32M バイト SDRAMz

64M ビット SPI FLASHz

JTAG ヘッダz

ブートモード用ピンヘッダ

z25MHz 水晶z

1.4V・2.5V リニアレギュレータz

リセット管理（リセットスーパーバイザ）z

リセットスイッチ
外形寸法

図 3 基板外形図※100mil = 2.54mm

2.4

電気特性
表 2 電気特性項目条件記号

mintypmax

供給電圧－VCC_3V3

3.0V

3.3V

3.6V

RTC 電圧－VCC_RTC

2.5V

－

3.6V

3.3V 供給時の消費電流

CCLK:400MHz－129mA

165mA(実測・参考値)

SCLK:80MHz

u-boot 起動後、プロンプ

CCLK:350MHx－118mAICC

5SCLK:70MHz

ト表示状態

CCLK:300MHz－107mA

－96mA

－85mA

－71mA

SCLK:60MHz
CCLK:250MHx
SCLK:50MHz
CCLK:200MHzSCLK:40MHz
CCLK:150MHx
SCLK:30MHz※ベースボードからの供給電流は余裕をもった設計にしてください。

2.5

P1 モードピンヘッダの設定
このピンヘッダは ADSP-BF512 のブートモードの設定を行います。すべてオープンの状態で SPI

MASTER BOOT に設定されています。
表 3 モードピンヘッダ機能表
番号状態

MODE0

オープン

BMODE0 ピンの論理を H に設定します。

ショート

BMODE0 ピンの論理を L に設定します。

オープン

BMODE1 ピンの論理を H に設定します。

ショート

BMODE1 ピンの論理を L に設定します。

オープン

BMODE2 ピンの論理を L に設定します。

ショート

BMODE2 ピンの論理を H に設定します。

MODE1

MODE2

説明

MODE0～1 と MODE2 のオープンとショート時の論理が逆なのでご注意ください。
各ブートモードに対応したスイッチ 1～3 の設定は以下の通りです。
ブートモードの詳細は、アナログ・デバイセズ社「ADSP-BF51x Blackfin Processor Hardware
Reference」を参照ください。
表 4 ブートモードと DIP スイッチの対応ブートモード

ピンヘッダ

備考

000

M2

M1

M0

Idle/No BootOPEN

SHORT

SHORT

001

M2

M1

M0

Boot from 8- or 16-bit external

されていないため、設定でき

flash memory010

外部バスがピンヘッダに接続ません
M2

M1Boot from internal SPI memory

M0

Flash 内蔵品ではないため、設定できません

6011

M2

M1

M0

Boot from external SPI memory

OPENOPENOPEN

100

M2

M1

M0

Boot from SPI0 host

SHORT

SHORT

SHORT

101

M2

M1

M0

Boot from OTP memory

SHORT

SHORT

OPEN

110

M2

M1

M0

Boot from SDRAM

SHORT

OPEN

SHORT

111

M2

M1

M0

Boot from UART0 Host

SHORT

OPEN

OPEN

(EEPROM or flash)2.6

CN1/CN2 コネクタ仕様※ 各表の入出力は、ADSP-BF512 からみたもので、信号名の最後に # が付く名前は、負論理（Low アクティブ）であることを示します。
※ 各ピンの詳細は、アナログ・デバイセズ社「ADSP-BF51x Blackfin Processor Hardware
Reference」を参照ください。
表 5 コネクタ仕様
ピン番号

信号名

入出力

説明

1

VCC_3V3―

3.3V 電源2

VCC_3V3―

3.3V 電源3

VCC_RTC―

RTC 用バックアップ電源(2.5V～3.6V)
基板側で 3.3V 電源とダイオードで接続されているた
め、RTC を保存しない場合、未接続にします。

4

EXT_WAKE

出力

EXT_WAKE

5

GND

―

電源グラウンド

6

GND―

電源グラウンド

7

RESET_IN#

入力

リセット入力使用しない場合は未接続にします。

8

NMI#

入力

NMI#
4.7k の抵抗でプルアップされています。使用しない場合は未接続にします。

9

PH7

入出力

PH7/DR1SEC/UART1RX/TMR7/TACI2

10PH6

入出力

PH6/DT1SEC/UART1TX/SPI1SEL1/CZM

11

PH5

入出力

PH5/TSCLK1/ARDY/PTP_EXT_CLKIN/CDG

12

PH4入出力

PH4/TFS1/AOE/SPI0SEL3/CUD

7

13

PH3

入出力

PH3/DT1PRI/SPI1MOSI/-

14

PH2

入出力

PH2/RSCLK1/SPI1SCK/-

15

PH1

入出力

PH1/RFS1/SPI1MISO/-

16

PH0

入出力

PH0/DR1PRI/SPI1SS/-

17

GND

―

電源グラウンド

18

GND

―

電源グラウンド

19

PF15

入出力

PF15/-/PPI D15/PWM_SYNCA

20

PF14

入出力

PF14/-/PPI D14/PWM BL

21

PF13

入出力

PF13/-/PPI D13/PWM BH

22

PF12

入出力

PF12/-/PPI D12/PWM AL

23

PF11

入出力

PF11/-/PPI D11/PWM AH/TACI324PF10

入出力

PF10/-/PPI D10/TMR3

25

PF9入出力PF9/-/PPI D9/TMR226

PF8入出力PF8/-/PPI D8/SPI1SEL4

27

I2C_SCL入出力

I2C クロック
1.5k の抵抗でプルアップされています28

I2C_SDA入出力

I2C データ
1.5k の抵抗でプルアップされています

29

GND

―

電源グラウンド

30

GND

―

電源グラウンド

31

PG0

入出力

PG0/-/-/HWAIT/SPI1SEL3

32

PG1

入出力

PG1/-/DMAR1/PWM CH

33

PG2

入出力

PG2/-/-/DMAR0/PWM CL

34

PG3

入出力

PG3/DR0PRI/-/SPI0SEL5/TACLK335

PG4

入出力

PG4/RSCLK0/-/TMR5/TACI536

PG5

入出力

PG5/RFS0/-/PPICLK/TMRCLK37

PG6入出力PG6/TFS0/-/TMR0/PPIFS138

PG7入出力PG7/DT0PRI/-/TMR1/PPIFS2

39

GND―電源グラウンド

40

GND―電源グラウンド

41

PG8入出力PG8/TSCLK0/-/TMR6/TACI642

PG9入出力PG9/DT0SEC/UART0TX/TMR443

PG10入出力

PG10/DR0SEC/UART0RX/TACI444

PG11入出力

PG11/SPI0SS/AMS2/SPI1SEL5/TACLK245

SPI0_SCK

出力

PG12/SPI0SCK/PPICLK/TMRCLK/PTP_PPS46

SPI0_MISO

入力

PG13/SPI0MISO/TMR0/PPIFS1/PTP_CLKOUT

47

SPI0_MOSI

出力PG14/SPI0MOSI/TMR1/PPIFS2/PWM TRIP/PTP_AUXIN

848

NC―未接続49

GND―

電源グラウンド

50

GND

―

電源グラウンド

51

PF0

入出力

PF0/-/PPI D0/SPI1SEL2/TACLK6

52

PF1

入出力

PF1/-/PPI D1/PWM AH/TACLK7

53

PF2

入出力

PF2/-/PPI D2/PWM AL

54

PF3

入出力

PF3/-/PPI D3/PWM BH/TACLK0

55

PF4

入出力

PF4/-/PPI D4/PWM BL/TACLK1

56

PF5

入出力

PF5/-/PPI D5/PWM CH/TACI057

PF6

入出力

PF6/-/PPI D6/PWM CL/TACI1

58

PF7

入出力

PF7/SPI0SEL1/PPI D7/PWMSYNC

59

GND

―

電源グラウンド

60

GND―電源グラウンド

VCC_RTC VCC_3V3CN11357911131517192123252729RESET_IN#
PH7PH5PH3PH1PF15PF13PF11PF9I2C_SCL

VCC_3V324681012141618202224262830

EXT_WAKE
NMI#PH6PH4PH2PH0PF14PF12PF10PF8I2C_SDA

HEADER 2X15GND

GND
CN2PG0PG2PG4
PG6313335373941434547495153555759

PG8
PG10
SPI0_SCKSPI0_MOSIPF0PF2PF4PF6

PG1
PG3
PG5
PG7323436384042444648505254565860

PG9PG11
SPI0_MISOPF1PF3PF5PF7HEADER 2X15
GNDGND

図 4 コネクタ結線図

2.7JTAG ヘッダ
表 6 JTAG ピンヘッダ
ピン番号

信号名

ピン番号

信号名

1GND

2EMU#

3(KEY)

4GND

95NC

6TMS

7GND

8TCK

9GND

10TRST#

11

GND

12TDI

13

GND

14TDO

JTAG ヘッダには、以下の JTAG-ICE を使用することが可能です。
表 7 JTAG-ICE
製品名

備考

Analog Devices

http://www.analog.com/jp/processors-dsp/blackfin/usb-emulator

ADZS-HPUSB-ICE
Analog Devices

http://www.analog.com/jp/processors-dsp/blackfin/usb-emulator

ADZS-USB-ICE

bf/processors/product.html

Analog Devices

http://www.analog.com/jp/processors-dsp/blackfin/emulator-100/

ADZS-100B-ICE

processors/product.html

gnICE+

2.8

bf/processors/product.html

http://docs.blackfin.uclinux.org/doku.php?id=hw:jtag:gnice-plus

SPI フラッシュメモリのプログラムの配置
出荷時に、SPI フラッシュメモリには UCB-BF512 用に改修された u-boot と ucLinux が書き込まれます。フラッシュメモリのアドレスマップは以下の通りです。
表 8 アドレスマップ
プログラム

フラッシュメモリのオフセットアドレス

u-boot0x000000-0x07FFFF (512K バイト)ucLinux

0x080000 以降

3 u-boot と ucLinux
3.1

UART の接続
SPI フラッシュメモリには u-boot と ucLinux が書き込まれており、電源を投入すると、
u-boot と ucLinux が起動します。コンソールを取得するには、UART0TX と UART0RX を
RS-232C 変換用 IC などに接続してください。PC 側でコンソールの表示やコマンド操作を行
うには、TeraTerm などのターミナルソフトをご使用ください。
FTDI 社の TTL-232R-3V3 を接続する場合の例は次の通りです。
http://www.ftdichip.com/Products/Cables/USBTTLSerial.htm

10VCC_3V31357911131517192123252729U?A
VCC_3V3
VCC_3V3
VCC_RTC
EXT_WAKEGND
GND
RESET_IN
NMI
PH7/DR1SEC/UART1RX/TMR7/TACI2
PH6/DT1SEC/UART1TX/SPI1SEL1/CZM
PH5/TSCLK1/ARDY/PTP_EXT_CLKIN/CDG
PH4/TFS1/AOE/SPI0SEL3/CUD
PH3/DT1PRI/SPI1MOSI/PH2/RSCLK1/SPI1SCK/PH1/RFS1/SPI1MISO/PH0/DR1PRI/SPI1SS/GND
GND
PF15/-/PPI D15/PWM_SYNCA
PF14/-/PPI D14/PWM BL
PF13/-/PPI D13/PWM BH
PF12/-/PPI D12/PWM AL
PF11/-/PPI D11/PWM AH/TACI3
PF10/-/PPI D10/TMR3PF9/-/PPI D9/TMR2
PF8/-/PPI D8/SPI1SEL4
I2C_SCL
I2C_SDA
GND
GND

VCC_3V324681012141618202224262830

UCB-BF512
GND

GND

U?B
313335373941434547495153555759

VCC_3V3GNDCTSVCC
TXDRXDRTS1234564.7k

4.7k

UART0_RX
UART0_TX

TTL-232R-3V3GND

PG0/-/-/HWAIT/SPI1SEL3
PG2/-/-/DMAR0/PWM CL
PG4/RSCLK0/-/TMR5/TACI5
PG6/TFS0/-/TMR0/PPIFS1GND
PG8/TSCLK0/-/TMR6/TACI6
PG10/DR0SEC/UART0RX/TACI4SPI0_SCKSPI0_MOSI
GND
PF0/-/PPI D0/SPI1SEL2/TACLK6
PF2/-/PPI D2/PWM AL
PF4/-/PPI D4/PWM BL/TACLK1
PF6/-/PPI D6/PWM CL/TACI1GND

PG1/-/DMAR1/PWM CH
PG3/DR0PRI/-/SPI0SEL5/TACLK3PG5/RFS0/-/PPICLK/TMRCLK
PG7/DT0PRI/-/TMR1/PPIFS2GND
PG9/DT0SEC/UART0TX/TMR4
PG11/SPI0SS/AMS2/SPI1SEL5/TACLK2SPI0_MISO
NC
GND
PF1/-/PPI D1/PWM AH/TACLK7
PF3/-/PPI D3/PWM BH/TACLK0PF5/-/PPI D5/PWM CH/TACI0
PF7/SPI0SEL1/PPI D7/PWMSYNC
GND

323436384042444648
505254565860

UCB-BF512
GND

GND

図 5 TTL-232R-3V3 との接続例

ターミナルソフトの設定は、以下の通りです。
表 9 ターミナルソフト設定
項目値

ボー・レート57600bps

データサイズ8 ビット

パリティなしストップビット

1 ビット

フロー制御なし11

TeraTerm の場合は、次の通りです。

図 6 TeraTerm のシリアルポート設定※ポートは、お使いの環境に合せて設定してください。

3.2

u-boot と ucLinux の起動
UART の接続とターミナルソフトの設定が正しければ、電源投入から数秒後に下記のメッセージが表示されます。

図 7 u-boot 起動メッセージ
Hit any key to stop autoboot と表示されているときに、何らかのキーを押すと u-boot のプ
12

ロンプトが表示されます。そのまま何も押さずにいると、ucLinux が起動します。

図 8 ucLinux 起動メッセージ
3.3

u-boot コマンドu-boot 起動後、プロンプトが表示されている状態では、コマンドを入力することができます。
help と入力するとコマンドの一覧が表示されます。
コマンドの入力例は以下の通りです。
【ファイルを Kermit で転送する】

loadb【転送した ELF 形式(.dxe)のプログラムを起動する】bootelf【転送した LDR 形式(.ldr)のプログラムを起動する】

bootldr【転送した uxLinux イメージを起動する】

bootm【SPI フラッシュメモリを転送したファイルで書き換える】

sf probe 2
sf write ${loadaddr} 0x80000 ${filesize}※0x80000 は、SPI フラッシュのメモリオフセットアドレスです。
13

【SPI0SEL5 に接続された SD カードからファイルをロードする】

mmc_spi 5
mmc rescan 0
fatload mmc 0:1 ${loadaddr} ファイル名※SD カードとの配線方法は、拡張基板(UCB-BF512-EXT)の回路図を参照ください。
【時刻を表示する】

date【時刻・日付を 2013/02/03

10:20 に設定する】

date 020310202013

4 更新履歴版

更新日

更新内容

第1版

2013/01/04

初版発行

第2版

2013/01/16

P5 電気特性追加
P4-5 SPI フラッシュメモリ容量修正
P9 SPI フラッシュメモリのアドレスマップを追加
P10-P13 u-boot と ucLinux 追加

第3版

2013/01/23

P5 基板外形図更新

第4版

2013/02/05

P6 図 3 追加
P13 bootldr の説明追加

14