基于MPC8541的PCI總線高速信號處理卡設(shè)計

發(fā)布時間：2020-09-28 15:03

　　隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,以通信處理器和網(wǎng)絡(luò)處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對數(shù)據(jù)信號處理的速度、帶寬都有更高的要求,開發(fā)高性能的信號處理設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景�；谶@個方面的應(yīng)用,本文采用Freescale公司的PowerQUICCⅢ系列CPU設(shè)計了基于MPC8541的PCI總線高速信號處理卡,同時具有PCI總線的即插即用性和MPC8541的高速實時處理能力。 MPC8541是一款先進的網(wǎng)絡(luò)通信處理器,是整個高速信號處理卡的控制核心,MPC8541的可編程性使得系統(tǒng)具有可擴展性,在硬件電路設(shè)計好之后,可以增加軟件模塊的方法增強系統(tǒng)的功能。本文詳細介紹了Freescale公司的MPC8541處理器體系結(jié)構(gòu)。完成了MPC8541與存儲器、PCI總線、以太網(wǎng)、串行通信(UART)、I~2C接口等模塊的接口電路的設(shè)計。本文設(shè)計使用PCI總線作為高速信號處理卡與控制計算機之間的接口,PCI總線具有獨立于處理器的獨特設(shè)計,傳輸率高,支持即插即用,支持突發(fā)傳輸和熱插拔等特點。本文介紹了PCI總線的體系結(jié)構(gòu),包括PCI總線的特點、信號定義、總線命令、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、讀寫時序等方面。在Windows操作系統(tǒng)中,對硬件設(shè)備的操作需要通過設(shè)備驅(qū)動程序進行。本文介紹了設(shè)備驅(qū)動程序的驅(qū)動原理和幾種開發(fā)工具,并用Windriver開發(fā)工具的開發(fā)方法進行了驅(qū)動設(shè)計說明。整個信號處理卡的設(shè)計是采用Cadence公司的OrCAD/Allegro軟件完成了電路的原理圖和PCBlayout的設(shè)計工作,并通過測試,所有功能均達到了設(shè)計的要求。在系統(tǒng)的時鐘配置設(shè)計,完成了VHDL的時鐘代碼編寫。本論文設(shè)計的基于MPC8541的PCI總線高速信號處理卡,經(jīng)硬件設(shè)計、軟件驅(qū)動程序的開發(fā)、FPGA程序測試驗證,已經(jīng)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信上的高速數(shù)據(jù)信號處理。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TP334.7
【部分圖文】：

電路圖,電路圖,信號,地層

分層為信號、地層、信號、地層、電源、信號、地層、信號。在布線時，采用的smil的線寬，線間距為10mil，其中的關(guān)鍵的敏感信號采用差分新信號線。圖3一21為該設(shè)計的PCB電路圖。圖3一 21PCB電路圖

對話框,對話框,存儲器空間,設(shè)備資源

器是由系統(tǒng)在啟動的時候自動配置的，如果進行手動的修改PCI配置寄存器的參數(shù)，則可能會產(chǎn)生系統(tǒng)硬件資源分配的沖突。圖4一 1PCI硬件設(shè)備信息在Windriver中，PCI硬件設(shè)備的資源包括1/0空間、存儲器空間、中斷、寄存器等資源。圖4一2為PCI設(shè)備資源對話框。圖4一 2PCI設(shè)備資源對話框在硬件資源對話框中，按照設(shè)計的要求，對I/0空間、存儲器空間等進行讀寫，觀察是否產(chǎn)生系統(tǒng)分配的中斷。如果硬件按照設(shè)計的目標運行，沒有差錯，就可以產(chǎn)生設(shè)備驅(qū)動的框架了。點擊Generat。Code產(chǎn)生設(shè)備驅(qū)動源代碼，可以選擇為VC或PASCAL等IDE產(chǎn)生源代碼文件。向?qū)Мa(chǎn)生的文件包括安裝信息文件(NF文件)、頭文件、對于VC的項目工作空間文件(DSW文件)等。最后，

對話框,硬件設(shè)備,存儲器空間,資源包