基于CPCI總線的PowerPC主處理板設(shè)計

以太網(wǎng)控制器通過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器驅(qū)動RJ45網(wǎng)線接口，用來支持10／100BASE-T，實現(xiàn)與外界通信。
2．3．2 RS232串口
RS232串口的使用使本設(shè)計更具通用性，可以和具有相同類型串口的設(shè)備進(jìn)行通信。主處理板提供兩路RS232串行接口，用于與開發(fā)平臺的通訊，串口部分通過EXAR公司的UART通訊控制器來實現(xiàn)，它帶有16字節(jié)的FIFO和半雙工控制，最大傳輸速率1．5Mbps。
2．3．3 PMC擴(kuò)展接口
主處理板支持2個64bit／66MHz的PMC擴(kuò)展接口，該接口滿足PCI2．2規(guī)范，可根據(jù)不同的系統(tǒng)需求進(jìn)行擴(kuò)展，如千兆網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)采集卡、顯卡、電子盤等，使系統(tǒng)應(yīng)用更加靈活。
2．4 CPCI總線功能模塊
主處理板基于CPCI總線，CPCI總線的電氣特性與PCI總線相同。目前CPCI已經(jīng)取代VME以及STD工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成為工業(yè)界的新一代標(biāo)準(zhǔn)。主處理板遵從Eurocard工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定義了6U(233．35mm×160mm)板尺寸，CPCI板連接器共有5個插座，J1～J5。規(guī)范定義了J1和J2的信號線
管腳，J3～J5為自定義插座，如圖3所示。

本設(shè)計中用PLX公司的PCI-to-PCI橋芯片實現(xiàn)CPCI總線接口。該芯片提供標(biāo)準(zhǔn)的33MHz～66MHz的PCI總線接口，支持32位／64位PCI設(shè)計，該芯連接PCI設(shè)備不需要額外的驅(qū)動電路和邏輯，可直接和主處理板內(nèi)部PCI信號直接連接。

3 底層軟件
主處理板移植性能穩(wěn)健的VxWorks操作系統(tǒng)，它對很多設(shè)備提供支持，且設(shè)備驅(qū)動程序都采用模塊化設(shè)計，各模塊之間功能明確、接口規(guī)范。
主處理板的底層軟件由兩個部分組成：BootRom引導(dǎo)代碼和VxWorks操作系統(tǒng)映像。系統(tǒng)上電先啟動BootRom引導(dǎo)程序，然后把引導(dǎo)代碼段和數(shù)據(jù)段從Flash拷至SDRAM中，引導(dǎo)代碼執(zhí)行后跳轉(zhuǎn)到VxWorks映像執(zhí)行。本系統(tǒng)采用網(wǎng)口加載VxWorks映像，這種啟動形式有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)硬件，方便調(diào)試和現(xiàn)場升級等。
BootRom引導(dǎo)代碼固化在主處理板的Flash上，作用是將主處理板的最小系統(tǒng)啟動起來，以完成加載和執(zhí)行VxWorks映像的目的。BootRom相對于VxWorks映像來說功能比較簡單，大小易于控制。BootRom成功運(yùn)行后，啟動了保護(hù)模式和文件系統(tǒng)支持，驅(qū)動了網(wǎng)絡(luò)、串口等輔助設(shè)備，消除了硬件環(huán)境對程序映像的限制，使得VxWorks應(yīng)用程序的制作和加載變得自由隨意。

5 結(jié)束語
CPCI總線是高速同步共享總線，基于此標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)的主處理板設(shè)計采用高性能的RISC微處理器MPC7410，并且移植VxWorks操作系統(tǒng)，保證了基于CPCI總線的主處理板的穩(wěn)定性和可靠性。此外，主處理板還提供多種標(biāo)準(zhǔn)接口，能方便實現(xiàn)對系統(tǒng)中其他擴(kuò)展板如以太網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)采集卡、顯卡、電子盤等的系統(tǒng)控制、管理及信息交換，提高系統(tǒng)性能。本主處理板現(xiàn)已應(yīng)用于某型號顯控處理機(jī)，它還適用于任何CPCI總線系統(tǒng)，可在聲吶、雷達(dá)、顯控等軍用或民用信號處理領(lǐng)域發(fā)揮作用。