基于mpc8260處理器的嵌入式通信模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及通信模塊，尤其是設及一種基于MPC8260處理器的嵌入式通信模塊。
【背景技術】
[0002] MPC8280/MPC8270/MPC8260處理器是飛思卡爾（化eescale)公司（原摩托羅拉半 導體部）推出的新一代高性能、低功耗雙內(nèi)核通信處理器。目前，市場上采用比較多的是 比較成熟的MPC8260,在內(nèi)核時鐘主頻為266M時，可W達到500MPIS，而功耗卻小于2.抓。 MPC8260除了具有強大的通用嵌入式CPU處理能力外，還集成了大量通信處理（CPM)模塊， 如ATM(AAL0/AAL1/AAL5)、快速W太網(wǎng)MAC層處理、皿LC、UART、IIC等，由于它具有上述強 大的功能，因此非常適合用在通信產(chǎn)品中，在早期的高端路由器上MPC8260處理器曾得到 廣泛的應用。隨著通信產(chǎn)品的升級換代和交換機技術的發(fā)展，對其采用的CPU提出了新的 要求。目前，很多高端的交換機、路由器等通信產(chǎn)品已經(jīng)采用MPC8260作為核屯、處理器，但 是由于MPC8260的時鐘頻率很高，外圍電路復雜，接口眾多，因而設計技術難度很大，如果 設計上稍有考慮不周的地方，MPC8260就不能穩(wěn)定可靠工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術所存在的缺陷，提供一種低功耗、低成本、 高性能、人性化的基于MPC8260處理器的嵌入式通信模塊。
[0004] 本發(fā)明設有MPC8260處理器、存儲器、CPM處理部分、顯示及鍵盤模塊；
[0005] 所述存儲器設有配置存儲器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、ATM鏈表存儲器和IIC存 儲器；所述CPM處理部分設有W太網(wǎng)接口、皿LC接口、LXT971接口；所述顯示及鍵盤模塊設 有FPGA巧片、顯示存儲器、配置巧片；
[0006]MPC8260處理器通過60X總線分別與配置存儲器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器連接， MPC8260處理器通過LOCAL總線與ATM鏈表存儲器連接，MPC8260處理器通過IIC總線與IIC 存儲器連接；MPC8260處理器的通信處理器輸出端口分別與W太網(wǎng)接口、皿LC接口、LXT971 接口連接；MPC8260處理器的通信處理器還通過8位UT0PIAL2總線與ATM交換網(wǎng)絡互連； MPC8260處理器通過60X總線與FPGA巧片的CPU接口連接，F(xiàn)PGA巧片的內(nèi)存管理接口與顯 示存儲器連接，F(xiàn)PGA巧片的顯示接口用于外接化顯示器，F(xiàn)PGA巧片的鍵盤接口用于外接鍵 盤；FPGA巧片與配置巧片連接，MPC8260處理器通過60X總線外接緩沖電路。
[0007] 所述MPC8260處理器為MPC8260Power卵ICCII，MPC8260內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有S個模 塊；PowerPC核（MPC603e)、通信處理模塊（CPM)和系統(tǒng)接口單元（SIU)。
[0008] 所述MPC8260嵌入式CPMW及外圍電路部分主要包括如下幾個方面；W太網(wǎng)接 口、皿LC接口、ATMUTOPIA接口等。8260CMP提供了兩個10/100M自適應W太網(wǎng)接口、一個 UTOPIA接口、四個TDM(用W支持皿LC)接口和二個串口。
[0009] 所述顯示及鍵盤模塊采用全FPGA設計，F(xiàn)PGA巧片為XILINX公司的XC2S100,共10 萬個邏輯口。由于顯示需要大量的存儲器，故采用了外接一片CY7C1049BV33作為顯示存儲 器用，顯存的容量為512K字節(jié)。電源轉(zhuǎn)換巧片完成+3. 3V到2. 5V轉(zhuǎn)換，送出2. 5V電源供FPGA使用。配置巧片完成對FPGA的上電加載。
[0010] 時鐘電路可由一片66M監(jiān)晶體和時鐘驅(qū)動巧片CY29947組成，66M監(jiān)晶體產(chǎn)生的 66M高頻時鐘被送到時鐘驅(qū)動電路CY29947,通過1 : 10的時鐘驅(qū)動，再將高頻時鐘送到其 它集成電路，如；8260、SDRAM等。
[0011] 所述緩沖電路主要有兩種，一種是用于本模塊內(nèi)部低速率器件的總線緩沖，如： FLA甜、BOOTROMW及FPGA等；另一種緩沖電路為外部總線緩沖。
[0012] 所述MPC8260EMB嵌入式模塊地址空間分配由W下部分組成；板內(nèi)存儲器地址空 間分配、FPGA地址空間分配、對外地址空間分配、片選信號地址空間總結(jié)。
[0013] 所述MPC8260EMB對外信號定義，主要提供了五個對外連接器，它們分別是JU64 巧）、J2 (60 巧）、J3 (12 巧）、J4 (12 巧）W及巧（16 巧）。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[00巧]本發(fā)明提出了將MPC8260做成一個單獨的嵌入式通信模塊（EMB，Embedded system)的設計，該個模塊作為通信網(wǎng)絡產(chǎn)品的嵌入式系統(tǒng)公共平臺，只要將該個嵌入式模 塊做得非常穩(wěn)定，就很容易的移植到的其它通信產(chǎn)品中去，避免了項目的重復開發(fā)，同時也 有利于產(chǎn)品的量產(chǎn)。適合用于基于通信網(wǎng)絡的各種復雜應用，如高端防火墻、高性能MODEM、 路由器、VPN接入服務器、無線路由器、網(wǎng)絡存儲設備（NA巧、VOIP網(wǎng)關、數(shù)字硬盤錄像機 值igitalvideorecorder,DVR)、高端打印機、教學演示等設備的開發(fā)和預研工作。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作W下詳細說明。
[0018] 圖1所示，本發(fā)明實施例設有MPC8260處理器1、存儲器、CPM處理部分、顯示及鍵 盤模塊。所述存儲器設有配置存儲器21、程序存儲器22、數(shù)據(jù)存儲器23、ATM鏈表存儲器24 和IIC存儲器25 ;所述CPM處理部分設有W太網(wǎng)接口 31、皿LC接口 32、LXT971接口 33 ;所 述顯示及鍵盤模塊設有FPGA巧片41、顯示存儲器42、配置巧片43。
[0019]MPC8260處理器1通過60X總線分別與配置存儲器21、程序存儲器22、數(shù)據(jù)存儲 器23連接，MPC8260處理器1通過LOCAL總線與ATM鏈表存儲器24連接，MPC8260處理器 1通過IIC總線與IIC存儲器25連接；MPC8260處理器1的通信處理器輸出端口分別與W 太網(wǎng)接口 31、皿LC接口 32、LXT971接口 33連接；MPC8260處理器1的通信處理器還通過8 位UT0PIAL2總線與ATM交換網(wǎng)絡互連；MPC8260處理器1通過60X總線與FPGA巧片41的 CPU接口連接，F(xiàn)PGA巧片41的內(nèi)存管理接口與顯示存儲器42連接，F(xiàn)PGA巧片41的顯示接 口用于外接化顯示器，F(xiàn)PGA巧片41的鍵盤接口用于外接鍵盤；FPGA巧片41與配置巧片 43連接，MPC8260處理器1通過60X總線外接緩沖電路5。
[0020] 所述MPC8260處理器為MPC8260Power卵ICCII，MPC8260內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有S個模 塊；PowerPC核（MPC603e)、通信處理模塊（CPM)和系統(tǒng)接口單元（SIU)。
[0021] 所述MPC8260嵌入式CPMW及外圍電路部分主要包括如下幾個方面；W太網(wǎng)接 口、皿LC接口、ATMUTOPIA接口等。8260CMP提供了兩個lO/lOOM自適應W太網(wǎng)接口、一個UTOPIA接口、四個TDM(用W支持皿LC)接口和二個串口。
[0022] 所述顯示及鍵盤模塊采用全FPGA設計，F(xiàn)PGA巧片為XILINX公司的XC2S100,共10 萬個邏輯口。由于顯示需要大量的存儲器，故采用了外接一片CY7C1049BV33作為顯示存儲 器用，顯存的容量為512K字節(jié)。電源轉(zhuǎn)換巧片完成+3. 3V到2. 5V轉(zhuǎn)換，送出2. 5V電源供 FPGA使用。配置巧片完成對FPGA的上電加載。
[002引 時鐘電路可由一片66M監(jiān)晶體和時鐘驅(qū)動巧片CY29947組成，66M監(jiān)晶體產(chǎn)生的 66M高頻時鐘被送到時鐘驅(qū)動電路CY29947,通過1 : 10的時鐘驅(qū)動，再將高頻時鐘送到其 它集成電路，如；8260、SDRAM等。
[0024] 所述緩沖電路主要有兩種，一種是用于本模塊內(nèi)部低速率器件的總線緩沖，如： FLA甜、BOOTROMW及FPGA等；另一種緩沖電路為外部總線緩沖。
[002引所述MPC8260EMB嵌入式模塊地址空間分配由W下部分組成；板內(nèi)存儲器地址空 間分配、FPGA地址空間分配、對外地址空間分配、片選信號地址空間總結(jié)。
[0026] 所述MPC8260EMB對外信號定義，主要提供了五個對外連接器，它們分別是JU64 巧）、J2 (60 巧）、J3 (12 巧）、J4 (12 巧）W及巧（16 巧）。
[0027] 如前所述MPC8260處理器內(nèi)含S大模塊；
[0028]MPC603e是一高性能低功耗的嵌入式化werPC處理核，主要處理高層任務。分別有 16邸獨立的指令高速緩存和數(shù)據(jù)高速緩存，并有一個公共在片調(diào)試處理器（COP)。對整數(shù) 操作執(zhí)行SPEC95基準。當核工作于200M監(jiān)時，其處理能力可W達到280MIPS。
[0029]MPC8260的CPM內(nèi)含通信處理器（CP)的能力很強，可W支持高比特率協(xié)議的通信， 如ATM(全雙工155Mbps)和快速W太網(wǎng)（全雙工100Mbps)、皿LC等。
[0030]SIU主要包括控制系統(tǒng)啟動和初始化的若干功能，如操作、保護W及外部系統(tǒng)總線 管理等。
[0031] 所述存儲器的工作方式如下：
[0032]在本發(fā)明中采用了一片AT29LV040來作為配置存儲器炬00TROM)，AT29LV040 是一個8位寬512K字節(jié)深度的電擦除FLASH,在通常情況下保存在其中的內(nèi)容不能被改 寫，因此能有效的保證數(shù)據(jù)的可靠性。在本發(fā)明中，AT29LV040的寫允許被設為"1"。由于 AT29LV040為8位存儲器，相應的應W8位讀方式從存儲器中讀出內(nèi)容；
[0033] 程序存儲器（FLASH)用來保存用戶程序、操作系統(tǒng)程序W及其它工作過程中不用 改變的數(shù)據(jù)或程序等，程序存儲器由2片Intel公司的FLA甜巧片TE28F128組成，一共為 32M字節(jié)32位寬。為了防止工作中意外原因造成保存在FLA甜中的數(shù)據(jù)或程序被改寫，同 時又要能在需要時向其中燒錄程序和數(shù)據(jù)，我們在設計中采用了保護措施，即；通過8260 的PC8端口與TE28F128的寫允許管腳相連來達到保護目的，通常情況下，8260的PC8為低 電平，該樣，TE28F128就不能被寫入數(shù)據(jù)，防止了數(shù)據(jù)被意外改寫；
[0034] 數(shù)據(jù)存儲器（SDRAM)由4片MT48LC8M16組成，一共為64M字節(jié)64位寬，MPC8260 處理器直接提供讀寫支持，只要將SDRAM的相應管腳與MPC8260正確相連即可。由于SDRAM 的工作速率較高，SDRAM必須直接與MPC8260的SDRAM總線相連，不能采用通過緩沖的方 式；
[00巧]ATM連接表存儲器（LOCALSDRAM)由兩片MT48LC8M16組成，一共為32M字節(jié)32位 寬，用于保存ATM連接表內(nèi)容等。如果不用ATM功能，此兩片存儲器可W不裝。ATM連接表 存儲器可W直接與MPC8260的