基于BCM5615和BCM5615的EPON系統(tǒng)ONU設計
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系統(tǒng)硬件由嵌入式控制模塊和網(wǎng)絡交換模塊兩部分構成。嵌入式控制模塊是ONU的控制和管理核心，它為嵌入式Linux操作系統(tǒng)的運行提供硬件平臺，通過它來實現(xiàn)對網(wǎng)絡交換模塊的控制與配置，實現(xiàn)網(wǎng)絡交換模塊的正常運行。網(wǎng)絡交換模塊提供以太幀的交換與轉發(fā)功能，嵌入式控制模塊通過PCI總線與網(wǎng)絡交換模塊進行通信，訪問網(wǎng)絡交換模塊內部各芯片的寄存器，對各芯片進行配置并獲取各個芯片的狀態(tài)信息。網(wǎng)絡交換模塊內部的交換芯片BCM5615將嵌入式控制模塊對它的訪問，轉換為自己對網(wǎng)絡交換模塊內部各芯片的訪問，這樣就實現(xiàn)了嵌入式控制模塊對網(wǎng)絡交換模塊內部各芯片的管理。
嵌入式控制模塊接口設計
嵌入式處理器MPC8245簡介
MPC8245由一個外設邏輯塊和一個32位超標量體系結構PowerPC處理器內核構成。在外設邏輯塊中集成了一個PCI橋、DUART、內存控制器、DMA控制器、EPIC中斷控制器、一個消息單元和一個I2C控制器。處理器內核支持浮點運算和內存管理，具有16KB指令高速緩存(cache), 16KB數(shù)據(jù)cache和電源管理特性。MPC8245內含一外設邏輯總線，用于連接處理器內核和外設邏輯塊。處理器內核可在多種不同的頻率下工作。MPC8245既可用作 PCI host，也可用作PCI代理控制器。支持多達2GB的SDRAM;支持18 組的4MB, 16MB, 64MB, 128MB, 或256MB存儲器。
時鐘電路
MPC8245輸入時鐘由33MHz的的晶振通過零延時緩沖器產(chǎn)生四路時鐘信號，一路作為MPC8245的PCI總線時鐘和內核的輸入時鐘，系統(tǒng)時鐘信號OSC_IN未用，需要接地。MPC8245的引腳PLL_CFG[0:4]用于配置倍頻因子，經(jīng)過內部倍頻器，產(chǎn)生SDRAM時鐘和166MHz的CPU內核時鐘。一路作為RTL8139的PCI總線時鐘，一路作為BCM5615的PCI總線時鐘。
PCI總線接口
PCI總線工作在33MHz,設計中要保證PCI時鐘的時鐘相位偏移小于2ns,否則，系統(tǒng)可能無法正常工作。MPC8245作為PCI 主處理器，RTL8139和BCM5615的REQ#、GNT#分別連到MPC8245的REQ[0：1]#、GNT[0：：1]#，由MPC8245來實現(xiàn)總線的仲裁。利用地址線AD31,AD30來決定RTL8139、BCM5615的IDSEL, 實現(xiàn)PCI總線配置訪問時對RTL8139、BCM5615的片選。這種方法會使AD31,AD30線上增加一個負載，因此將它們的IDSEL通過1K?電阻耦合到AD31、AD30上來解決負載加重的問題。PCI總線的控制信號都要求有上拉電阻，保證它們在沒有驅動設備驅動總線的情況下仍然具有穩(wěn)定的值，因而 FRAME#、TRDY#、IRDY#、DEVSEL#、STOP#、SERR#和PERR#這些信號使用10K?電阻上拉。
Flash
在MPC8245 中，ROM/Flash被分為2 個BANK ，BANK0 的地址為0xFF8000000xFFFFFFFF ，片選為/RCS0， RCS0接存儲代碼的存儲器片選;BANK1 的地址為0xFF0000000xFF7FFFFF，片選為/RCS1。 ROM/Flash/SRAM 工作在不同的數(shù)據(jù)寬度(8位，16位，32位，64位)地址總線下，復位時，MPC8245的引腳MDL0、/FOE決定啟動數(shù)據(jù)位寬度;復位后，硬件復位配置字決定數(shù)據(jù)的寬度。
本設計中選擇512KB的Flash作為Bootloader代碼存儲器，系統(tǒng)工作在8位模式,對應的地址為0xFF8000000xFF87FFFF。選用兩片AM29LV320B分別作為Bootloader/Linux內核和文件存儲器，AM29LV320B是32 Mb、單3.3V電源供電的閃存，編程和擦寫電壓由內部產(chǎn)生，與JEDEC單電源閃存標準兼容;可組成4M×8Bit或2M×16Bit的存儲器?？捎脴藴蔈PROM編程器進行編程;存取時間最短為70ns;獨立的片選(CE#)、寫使能(WE#) 和輸出使能(OE#)控制，可減小對總線的壓力。片選RCS1、RCS2分別選擇兩片F(xiàn)lash,RCS1選中的Flash對應的地址為0xFF0000000xFF3FFFFF，RCS2選中的Flash地址由編程決定。
跳線J1用來將RCS0接到Flash1，RCS1接到Flash0，這樣在Bootloader代碼運行后，將Bootloader代碼、Linux內核代碼都燒到Flash1，節(jié)約一片512KB的Flash，同時留下RCS2、RCS3片選信號，留作以后擴展Flash用。
SDRAM
32MB的SDRAM由兩片HY57V283220T組成。MPC8245的SDRAM接口 使用一個片選信號CS1，同時作為兩片HY57V 283220T的片選，構成64位數(shù)據(jù)的SDRAM。 HY57V283220T是4 Bank×1M×32Bit的CMOS SDRAM，單3.3±0.3V電源供電，所有引腳與LVTTL接口兼容，所有輸入和輸出都以系統(tǒng)時鐘的上升沿為參考。
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