《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于MPC828O的網(wǎng)絡(luò)通信平臺的實現(xiàn)
電子科技
趙宇浩
華東電子工程研究所
摘要: MPC8280通信處理器是一款POWERQUICCII系列的處理器,內(nèi)部采用的是RISC微處理器,配有性能較高的通信處理模塊,本系統(tǒng)根據(jù)MPC8280的性能,外部擴(kuò)展了128M的SDRAM,系統(tǒng)啟動代碼存儲在一塊512K的FLASH中,同時還有一塊8M的FLASH用來存放操作系統(tǒng)和其它應(yīng)用程序。通過通信處理模塊的SCC和FCC實現(xiàn)了串口、以太網(wǎng)和ATM的通信方式。
Abstract:
Key words :

O 引言

伴隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn),大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和多種嵌入式操作系統(tǒng)的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代。以網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備核心部件更新為標(biāo)志,網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:以GPP為核心的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)設(shè)備只滿足靈活性要求;以ASIC/RISC為核心的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)能夠通過靈活的軟件體系提供硬件級的處理性能;以NP和CP為核心的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有高性能和靈活性。根據(jù)應(yīng)用場合的不同,每種通信平臺所包含的功能也不完全一樣,因而選用的CPU等器件也不盡相同。這里介紹的一款通信平臺利用Motorola公司的MPC8280微處理器在通信方面的強(qiáng)大功能,實現(xiàn)了串口、以太網(wǎng)和ATM通信。

1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計

本系統(tǒng)總體框架如圖1所示,主要有以下幾個部分:MPC8280及用于代碼存取的FLASH和SDRAM,用于系統(tǒng)外部邏輯控制的CPLD,實現(xiàn)串口通信、以太網(wǎng)通信和ATM通信的外圍設(shè)備以及供電電源。系統(tǒng)上電后,CPU從BOOTROM FLASH中讀取上電復(fù)位配置字,完成時鐘的設(shè)定以及一些重要寄存器的初始化,然后加載存儲器IMAGE FLASH中的操作系統(tǒng),通過該操作系統(tǒng)實現(xiàn)整個通信平臺的工作。

2 存儲器設(shè)計

在MPC8280處理用戶程序時,需要將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為機(jī)器直接存取的物理地址,這一過程稱為地址映射。MPC8280中的可尋址空間達(dá)到4G,被存儲器控制器分為12個存儲體。其中有256kb用于CP內(nèi)部空間資源,主要用來存放內(nèi)部寄存器地址。其它空間供SDRAM、FLASH和外部設(shè)備使用。本系統(tǒng)的內(nèi)存分配見表1。

2.1 BOOTROOM FLASH電路設(shè)計

本系統(tǒng)將啟動代碼存放在一塊AMD公司研制的FLASH(型號為AM29LV040B)中。該芯片采用單電源供電模式,具有極低的功耗。器件有19根地址線,8位數(shù)據(jù)線,所以它的存儲空間可達(dá)到512kbyte×8bit。本系統(tǒng)的BOOTROOM FLASH連接如圖2所示。

2.2 IMAGE FLASH電路設(shè)計

系統(tǒng)將程序存儲在Intel的28F640J3D器件。該器件有25位地址線和16位數(shù)據(jù)線,地址線A0用于Flash選擇工作在×8模式(八位數(shù)據(jù)線存儲)或是×16模式(十六位數(shù)據(jù)線存儲),本系統(tǒng)選擇的工作模式是×16模式。該器件與系統(tǒng)中其它器件的連接關(guān)系見圖3所示。

2.3 SDRAM電路設(shè)計

本系統(tǒng)為CPU配置了4塊(共128Mbyte的)SDRAM,端口大小為64位,采用60×總線的SDRAM機(jī)制,CSl片選信號。圖4為SDRAM與MPC8280的連接圖。

3 通信接口電路設(shè)計

3.1 RS-232串口通信接口電路設(shè)計

本系統(tǒng)選用MAXIM公司的MAx3221E芯片與MPC8280中CPM的通用異步接收/發(fā)射端口(UART)模式的SCC控制器連接實現(xiàn)串口通信,電路圖如圖5所示。

3.2 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計

將MPC8280中設(shè)置為快速以太網(wǎng)模式的FCC接口處通過以太網(wǎng)收發(fā)器和相應(yīng)端口即可實現(xiàn)以太網(wǎng)通信。本系統(tǒng)選用Broadcom公司的BCM5221芯片與CPM的FCC端口連接來實現(xiàn)。如圖6所示。

3.3 ATM(異步模式)接口電路設(shè)計

本系統(tǒng)中將MPC8280中FCCl的模式寄存器GFMRx[MODE]設(shè)置為“1010”,并將其物理接口與ATM物理層處理芯片相接,從而實現(xiàn)ATM通信。A TM物理層處理芯片用的是PMC-SIERA公司的PM5384器件,光纖收發(fā)模塊選用億博創(chuàng)公司型號為FTM-3001C-SLl5的器件。電路如圖7所示。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)在設(shè)計結(jié)束后,已制作成PCB板,并實現(xiàn)了MPC8280通過各通信接口電路與外部的通信,為以后進(jìn)行各種項目的開發(fā)提供了較好的通信平臺。

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