アクテルFusion® ： 妥協を許さずに、創造性を解き放つ、シンプルな実装

アクテルFusionは、コンフィギュラブル・アナログ、大容量フラッシュメモリ・ブロック、広範囲のクロック生成・管理回路、そして高性能プログラマブル・ロジックをモノリシック・デバイスに統合した、世界初のミックスド・シグナルFPGAです。アクテルFusionの革新的なアーキテクチャとARM® Cortex™-M1、ソフトARM7（コアMP7）、8051（コア8051 (英語)）コアを組み合わせれば、究極のミックスド・シグナルFPGAプラットフォームになります。

Fusionファミリの製品群 ：

• Fusion
• M1 Fusion
• M7 Fusion

主要な特色

• インシステム・コンフィギュラブル・アナログが広範なアプリケーションに対応
• 最大8 Mbitsのユーザー・フラッシュメモリ
• 充実したクロック・リソース
• アナログPLL
• 1% RCオシレータ
• クリスタル・オシレータ回路
• リアルタイム・カウンタ(RTC)
• フラッシュFPGAファブリック
• ワンチップ
• 低消費電力
• セキュリティ
• 電源投入後即時動作(LAPU)
• ファームエラー耐性

プロダクト・テーブル

アーキテクチャ・ブロック・ダイアグラム

低消費電力

Fusionは低消費電力で高性能なフラッシュ・プロセスを使用しているため、スタティックおよびダイナミック電力を業界屈指の低レベルに抑えています。また、携帯機器の電源寿命を延長できるスリープ・モードとスタンバイ・モードの動作が可能です。Fusionのリアルタイム・カウンタ（RTC）は、スリープ、スタンバイ、周期的ウェイクアップ、低速／低電力動作などの幅広い機能を提供します。1%のRCオシレータ回路と２ピン クリスタル・オシレータ回路の追加により、高額な外部クロック・ソースが不要になります。

必要なものはすべてワンチップに

これまでシステム設計者は、代表的なシステムを実装するのにプログラマブル・ロジック、または、ミックスド・シグナルASICと、高コストと大きな実装面積を必要とするディスクリート・アナログ・コンポーネントを組み合わせて使わざるをえませんでした。そして、固定アーキテクチャやその他の技術的障害のために、すべての設計要件を満たす低コストのチップにコンポーネントを統合できませんでした。

誤差1％未満の精度

キャリブレーションは、オフセットやゲイン誤差などのADCで頻繁に発生する誤差を取り除きます。これらのエラーが調整されずに計測の精度が下がると、システム全体のパフォーマンスに影響を与えます。外部部品を使用してオフセットやゲイン誤差を取り除くことも可能ですが、その代償として設計の複雑さが増し、不要なノイズや更なる精度の低下を招きかねません。理想的なソリューションは、ペナルティーを科すことなく、高い精度を提供できる統合されたデバイスとなります。Fusionは、誤差1％未満の精度で高度な統合ソリューションを提供するソフトウェア・キャリブレーション・スキームに使用できるアナログ・クワッド、内蔵フラッシュ、フラッシュ・プログラマブル・ロジックなど数々の特長を提供しています。

電源投入後即時動作 （LAPU）

アクテルのプログラマブル・ロジック・デバイスは、不揮発性のメモリ技術を使って、ロジック・ゲート内のコンフィギュレーションを維持しています。これによりデバイスは、システム・コンフィギュレーションや電圧起動中の監視など、クリティカル・システムでの設定タスクを実現しています。更に、超低消費電力（通常300万システムゲートで25μW以上）での迅速なスリープモードへの移行が可能です。

実用的なインターフェイス

Fusionを実用へ結び付けるため、最大30の高電圧アナログ入力により、マイナス12Vからプラス12Ｖまでの信号への直接接続が可能となり、信号の事前処理を不要にしました。FusionのA/Dコンバータは、コンフィギュラブルで、分解能は最大12ビット、サンプル･レートは最大600 kspsです。Fusionには、内蔵アンプを搭載する複数の差動入力電流モニタブロックを含む追加機能により、感度および効率が向上します。Fusionは、温度モニタ回路を集積し、一つの外部ダイオードがあれば複数のリモート温度を監視できます。最大10個の高電流ドライブ出力は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）制御などのパルス幅変調(PWM)機能に最適です。

ダイナミック・システム・コンフィギュレーション

Fusionデバイスは、多くのシステム・レベル機能にワンチップで対応できるため、最先端のシステム管理プロトコルに理想的です。Fusionの高性能フラッシュメモリ・ブロックによって、あらゆる設計箇所で不揮発性メモリの柔軟性を活用できます。システムのスタートアップ時には、フラッシュメモリをシステム初期化に使用することが可能です。SRAMとレジスタは、オンチップのフラッシュメモリから、データと共に自動的に読み込まれます。Fusionデバイス上のSRAMやレジスタなどの揮発性データは、システムを停止する前にオンチップのフラッシュメモリに保存されます。つまり、次回のスタートアップのために、デバイスの状態を保存し、保管します。また、Fusionのフラッシュメモリはシステム・パラメータをコンテキストスイッチにより、ダイナミックに変更することが可能です。システム・ブート・コードは、オンチップとオフチップ双方の要求に対応するため、フラッシュメモリに保存することができます。フラッシュメモリは、耐久性のあるIPエクステンダでEEPROMの動作をエミュレートするためのコンフィギュアが可能です。アクテルから提供しているソフトIPのコモン・フラッシュ・インターフェイス（CFI）コアをオプションで使用することにより、フラッシュメモリの一部をファイルの保存用に使用することが可能です。

システムの再構成

アクテルのフラッシュFPGA ProASIC3RファミリをベースとしたFusionのファブリックは、コンフィギュラビリティとフィールドでのリプログラマビリティという固有の利点を有しています。Fusionは、製造プロセスの最終段階や市場投入後でも機密性の高いプログラミングが可能です。単一のハードウェア・プラットフォームで複数のプロジェクトや製品に対応可能なため、設計者はFusionの使用により、まず購入時に規模の経済性を実現すると同時に、様々な市場に向けて製品をカスタマイズできます。ファームウェア（フラッシュメモリ）とハードウェアのどちらもワンステップでアップデートが可能です。

電源管理・温度管理

Fusionは、レベル0の電源投入後即時動作（LAPU）で、3.3Vからの単一電源で動作します。スタートアップが容易なためFusionは、監視や複数電源のシーケンスで統制された基板の動作を可能にする最適なシステム･マネージャとなります。それぞれの電源のランプレートは、Fusionデバイスからプログラムが可能です。Fusionは、温度管理とMOSFET/PWM対応を組み合わせることにより、システム制御基板の温度管理も容易に集積できます。

 

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アプリケーション・ソリューション

• システム・マネジメント
• TCA
• モーター・コントロール（英語）

この画期的な技術をサポートするため、アクテルは設計者の生産性を最大化する斬新なツールを次々に開発しています。これらの新ツールは、広く活用されているアクテルのLibero IDEを拡張する機能で、設計内のペリフェラルのインスタンシエーションとコンフィギュレーションの実行、ペリフェラル間でのリンク設定、Fusionアプレットなどの構成要素、リファレンスデザインの作成やインポート、ハードウェア検証に使用できます。これらのツールはまた、ハードウェア/ソフトウェアの充実したデバッグ機能を有し、組み込みソフトプロセッサ・ベースのソリューションの開発を容易にするユーティリティを備えています。

Fusionスターター・キット（英語）およびM1対応のFusionスターター・キットは、Fusionのミックスド・シグナルFPGAの持つ機能を体験していただくために必要なすべてを備えています。 これらのスターター・キットによって、FusionまたはM1対応のFusionデバイスを使用したシステム開発向けに完全なプラットフォームが提供されます。

FlashPro3（英語）プログラマは、アクテルの最新世代のフラッシュ・デバイス−Fusion、M1 Fusion、M7 Fusion−の各デバイスを対象とします。FlashPro3は、Fusionデバイスの3つの領域−FPGAコア、フラッシュブロック、FlashROM−に対する強固なプログラミング・ソリューションをサポートします。

Fusion、M1 Fusion、M7 Fusionにプログラムされた設計は、FlashPro3プログラマが備えるインターフェイスを通じて動作するロジカル・アナライザー・ソフトウェアを用いてデバッグが可能です。アクテルのIdentify Actel Edition (AE)（英語）ソフトウェアは、ADC、フラッシュメモリ・ブロック、RTCなどのFusionに特有の機能について制御と動作試験を行います。FPGAコア・ファブリック自体に設計をプログラムする必要はありません。