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(gè)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(guò)靈活的軟件體系提供硬件級(jí)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(chǎng)合的不同，每種通信平臺(tái)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(tái)利用Motorola公司的MPC8280微處理器在通信方面的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了串口、以太網(wǎng)和ATM通信。
1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)總體框架如圖1所示，主要有以下幾個(gè)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(shí)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(shí)鐘的設(shè)定以及一些重要寄存器的初始化，然后加載存儲(chǔ)器IMAGE FLASH中的操作系統(tǒng)，通過(guò)該操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信平臺(tái)的工作。
2 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)
在MPC8280處理用戶程序時(shí)，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(guò)程稱為地址映射。MPC8280中的可尋址空間達(dá)到4G，被存儲(chǔ)器控制器分為12個(gè)存儲(chǔ)體。其中有256kb用于CP內(nèi)部空間資源，主要用來(lái)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(jiàn)表1。
2．1 BOOTROOM FLASH電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)將啟動(dòng)代碼存放在一塊AMD公司研制的FLASH(型號(hào)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(chǔ)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(jì)
系統(tǒng)將程序存儲(chǔ)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(chǔ))或是×16模式(十六位數(shù)據(jù)線存儲(chǔ))，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(jiàn)圖3所示。
2．3 SDRAM電路設(shè)計(jì)
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(hào)。圖4為SDRAM與MPC8280的連接圖。
3 通信接口電路設(shè)計(jì)
3．1 RS-232串口通信接口電路設(shè)計(jì)
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(shí)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(jì)
將MPC8280中設(shè)置為快速以太網(wǎng)模式的FCC接口處通過(guò)以太網(wǎng)收發(fā)器和相應(yīng)端口即可實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖6所示。
3．3 ATM(異步模式)接口電路設(shè)計(jì)
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(shí)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(hào)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(jì)結(jié)束后，已制作成PCB板，并實(shí)現(xiàn)了MPC8280通過(guò)各通信接口電路與外部的通信，為以后進(jìn)行各種項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)提供了較好的通信平臺(tái)。