基于MPC828O的网络通信平台的实现

摘要：MPC8280通信处理器是一款POWERQUICCII系列的处理器，内部采用的是RISC微处理器，配有性能较高的通信处理模块，本系统根据MPC8280的性能，外部扩展了128M的SDRAM，系统启动代码存储在一块512K的FLASH中，同时还有一块8M的FLASH用来存放操作系统和其它应用程序。通过通信处理模块的SCC和FCC实现了串口、以太网和ATM的通信方式。
关键词：MPC8280；同步动态随机访问存储；FLASH

O 引言
    伴随着通信标准的改进，大规模集成电路产业的发展和多种嵌入式操作系统的出现，网络通信设备也在不断地更新换代。以网络通信设备核心部件更新为标志，网络通信设备体系结构的发展经历了三个阶段：以GPP为核心的网络通信设备体系结构，该结构设备只满足灵活性要求；以ASIC／RISC为核心的网络通信设备体系结构，该结构能够通过灵活的软件体系提供硬件级的处理性能；以NP和CP为核心的网络通信设备体系结构，该结构具有高性能和灵活性。根据应用场合的不同，每种通信平台所包含的功能也不完全一样，因而选用的CPU等器件也不尽相同。这里介绍的一款通信平台利用Motorola公司的MPC8280微处理器在通信方面的强大功能，实现了串口、以太网和ATM通信。
 
1 系统总体框架设计
    本系统总体框架如图1所示，主要有以下几个部分：MPC8280及用于代码存取的FLASH和SDRAM，用于系统外部逻辑控制的CPLD，实现串口通信、以太网通信和ATM通信的外围设备以及供电电源。系统上电后，CPU从BOOTROM FLASH中读取上电复位配置字，完成时钟的设定以及一些重要寄存器的初始化，然后加载存储器IMAGE FLASH中的操作系统，通过该操作系统实现整个通信平台的工作。

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2 存储器设计
    在MPC8280处理用户程序时，需要将程序中的逻辑地址转换为机器直接存取的物理地址，这一过程称为地址映射。MPC8280中的可寻址空间达到4G，被存储器控制器分为12个存储体。其中有256kb用于CP内部空间资源，主要用来存放内部寄存器地址。其它空间供SDRAM、FLASH和外部设备使用。本系统的内存分配见表1。

2．1 BOOTROOM FLASH电路设计
    本系统将启动代码存放在一块AMD公司研制的FLASH(型号为AM29LV040B)中。该芯片采用单电源供电模式，具有极低的功耗。器件有19根地址线，8位数据线，所以它的存储空间可达到512kbyte×8bit。本系统的BOOTROOM FLASH连接如图2所示。

2．2 IMAGE FLASH电路设计
    系统将程序存储在Intel的28F640J3D器件。该器件有25位地址线和16位数据线，地址线A0用于Flash选择工作在×8模式(八位数据线存储)或是×16模式(十六位数据线存储)，本系统选择的工作模式是×16模式。该器件与系统中其它器件的连接关系见图3所示。

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2．3 SDRAM电路设计
    本系统为CPU配置了4块(共128Mbyte的)SDRAM，端口大小为64位，采用60×总线的SDRAM机制，CSl片选信号。图4为SDRAM与MPC8280的连接图。

3 通信接口电路设计
3．1 RS-232串口通信接口电路设计
    本系统选用MAXIM公司的MAx3221E芯片与MPC8280中CPM的通用异步接收／发射端口(UART)模式的SCC控制器连接实现串口通信，电路图如图5所示。
3．2 以太网接口电路设计
    将MPC8280中设置为快速以太网模式的FCC接口处通过以太网收发器和相应端口即可实现以太网通信。本系统选用Broadcom公司的BCM5221芯片与CPM的FCC端口连接来实现。如图6所示。

3．3 ATM(异步模式)接口电路设计
    本系统中将MPC8280中FCCl的模式寄存器GFMRx[MODE]设置为“1010”，并将其物理接口与ATM物理层处理芯片相接，从而实现ATM通信。A TM物理层处理芯片用的是PMC-SIERA公司的PM5384器件，光纤收发模块选用亿博创公司型号为FTM-3001C-SLl5的器件。电路如图7所示。

4 结论
    本系统在设计结束后，已制作成PCB板，并实现了MPC8280通过各通信接口电路与外部的通信，为以后进行各种项目的开发提供了较好的通信平台。