本文關鍵詞：基于MPC8260和VxWorks的網(wǎng)絡通信平臺的實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

針針針針RRRx緩存存圖3一9BD與bueffr間定位關系示意圖3.5.2快速以太網(wǎng)的實現(xiàn)MpC826O的FCC(FastCommunicationController，快速通信控制器)可通過8260的內(nèi)部寄存器配置來實現(xiàn)不同的協(xié)議如HDLC、ATM、ETHERNET、透明傳輸?shù)�。同時FCC也有相應的物理接口如快速以太網(wǎng)接口Mll、ATM接口UTOPIA等。當FCC編程為某一個特定協(xié)議或模式后，它就執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)鏈路層工作。通過設置與FCC有關的寄存器和參數(shù)RAM來實現(xiàn)上述功能。每個FCC都有如下的寄存器和參數(shù)RAM:.通用模式寄存器CFMR，與使用的協(xié)議無關，可通過設置其中的MODE位來選擇需要的協(xié)議，例如當某個FCC的GFMR的MODE設置為Ox1100，那么此FCC就執(zhí)行快速以太網(wǎng)控制的功能。.與協(xié)議相關的寄存器FPSMR.數(shù)據(jù)同步寄存器FDSR，用于接收數(shù)據(jù)的同步，快速以太網(wǎng)模式下應設置為OxD555。.FCC命令發(fā)送寄存器FTODR，可使CP處理新的幀而不必等待通常的256個發(fā)送時鐘查詢時間。.中斷事件寄存器FCCE。.中斷屏蔽寄存器FCCM，控制是否啟用FCCE中相應的中斷。.狀態(tài)寄存器FCC，顯示RxD線上的實時狀態(tài)。第三章MPC8260網(wǎng)絡通信平臺硬件電路設計.參數(shù)RAM，分成對所有協(xié)議相同部分和針對不同協(xié)議部分。當FCC工作在快速以太網(wǎng)模式下，需對其相應寄存器進行配置。接收和發(fā)送的以太網(wǎng)幀都存儲在buffer中，我們將buffer設在了外部存儲空間中。以太網(wǎng)幀的格式如圖3-10所示。圖3-10 MPC8260中存放的以太網(wǎng)幀格式接收buffer的大小由參數(shù)RAM中的參數(shù)MRBLR確定，可以動態(tài)修改。發(fā)送buffer的大小由TxBD[Data Length」確定。使FCC最終實現(xiàn)以太網(wǎng)通信，還需要在FCC口外加一個物理接口器件，來完成快速以太網(wǎng)發(fā)送和接收功能。本系統(tǒng)中，物理層器件采用Intel公司的LXT970A實現(xiàn)物理層功能。連接電路圖如圖3-11所示。MPC8260 LXT970A圖3-11 MPC8260與以太網(wǎng)物理器件LXT970A連接示意圖LXT970A是一個十分優(yōu)異的物理層設備，通過它的媒體獨立接口(MII很第三章MPC826o網(wǎng)絡通信平臺硬件電路設計容易連接到MPC8260的快速以太網(wǎng)控制器。LXT970A可以通過自動協(xié)商、并行檢測或者人工控制來決定是工作在100Mbps還是1 OMbps方式。它能實現(xiàn)符合IEEE802.3標準的所有應用;能直接驅動1 OOBASE-TX或者l OBASE-TX;能夠實現(xiàn)在>EEE802.3 1 OOBASE-X標準中定義的物理代碼子層(Physical CodingSublayer}、物理媒體附屬子層(P場sical Media Attachment)以及用于1 OOBASE-TX連接的物理媒體相關子層(CPhysical Media Dependent)的所有功能。它提供標準的C SMA/CD或者全雙工操作，能夠通過MDIO口或者硬件控制引腳進行配置。3. 5. 3 MPC8260的RS232接口在本系統(tǒng)中，設計的RS

RS232接口用于與PC機相連調試VxWorks程序或者作為低速數(shù)據(jù)通信接口。在調試過程中，開發(fā)板通過RS232接口將單板的引導信息重定向到顯示終端。在系統(tǒng)運行過程中，開發(fā)板可以通過RS232接口配置一些受控設備，通過RS232接口接收受監(jiān)控設備所傳來的測量數(shù)據(jù)，并通過RS232接口向受監(jiān)控設備發(fā)送命令字。RS232接口的第二層采用CTART異步通信協(xié)議。本系統(tǒng)中將MPC826Q的SCC1和SCC2配置為UART控制器，用于實現(xiàn)RS232總線接比波特率定為960Qbitls o.本系統(tǒng)中采用的接口芯片是MAXIM公司的MAX3241E。此芯片為3.3 V供電，傳輸速率可達120kbps，工作時只需要3 OOuA電流。連接電路如圖3-12所示圖3-12 MPC8260的RS232連接圖第三章MPc826o網(wǎng)絡通信平臺硬件電路設計3.5.4ATM接口本系統(tǒng)設置了ATM接口，可以方便的與其它ATM設備進行通信，它采用MPes26o的燈M控制器，實現(xiàn)155Mbps用戶網(wǎng)絡接口(UNI，userNewtorkInterafce)。ATM芯片通過UTOPIA(一種接口標準)連接到MPC826O的FCCI，采用PMC一SEIRA公司的PM5350A丁M收發(fā)器。由MPC826O存儲控制機制GPCM來控制PM535O，從而實現(xiàn)對ATM收發(fā)器的控制。由于PM535O是SV接口電壓，而MPC826O是3.3V接口電壓，因此在MPC826O和PM535O之間加入緩沖器LCX541�？梢酝ㄟ^修改BCSRI中的ATMEN*比特來使能或禁止ATM收發(fā)器。當ATMEN*無效(一1)時，MpC826o可對PM535o的微控制器進行控制，從而配置PM535O。UNI的中斷輸出連接到MpC826O的Dp6/CSEO/IRQ6*引腳。這樣在MPCs26o和ATMLJNI之間能實現(xiàn)基于握手的中斷和基于握手的查詢。此引腳是漏極開路「1，因此需要上拉。ATM的復位輸入是由MpC826o的HRESET*信號驅動，因此只要發(fā)生硬復位，UNI也一起復位。將BCSRI中的ATMRSTt匕特位寫l或者將PM535O的MasterReset以及Identiyf幾oadMeterS寄存器寫l同樣能實現(xiàn)復位。UNI的發(fā)送和接收時鐘由一個19.44MHz、SV供電的時鐘發(fā)生器提供，而發(fā)送和接收FIFO的時鐘是由MPC826O的CLKll引腳提供。ATM收發(fā)器有收發(fā)提示功能，通過設定PM5350的相應寄存器實現(xiàn)。當成功發(fā)送或接收一個ATM信元之后，在PM5350的OUTI和OUTO引腳便產(chǎn)生一個100ms的脈沖，在這兩個引腳分別接一個發(fā)光二極管便可以指示收發(fā)操作。ATM通過光纖接口連接到物理層。部分引腳連接電路如圖3一13所示。RXPRTYT[7R5OCRRDENBFCIKTXPRTY︹了rlesTATDT5OCTFCLKTWRENBMMMPCCC88826000AAATMMM控控制器器光光光光光光光光光光光光纖纖PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPM535OOOOO接口口lll〕〕REFCLKKKKKHFBR一一5555555555555555555555555555555555520555，，」」」」」...卜~~~~~~~~~二二二二二二二二...，，，，、、〕.....jjj」.........卜~~~~~二二二二二二二二11111119.44

44MMMMMMMHzzz圖3一13ATM接口連接圖第三章MPC8260網(wǎng)絡通信平臺硬件電路設計3.6 COP/JTAG接口MPG8260具有通用片內(nèi)處理器COP C common on-chip processor)功能，因此可通過內(nèi)部讀取掃描鏈而達到調試目的，也可把它作為連接MPG8260內(nèi)核的串行接口從而實現(xiàn)仿真功能。在設計開發(fā)板時，增加COP接口對整個系統(tǒng)來說，只是很少的開銷，但是在早期的系統(tǒng)開發(fā)過程中，卻能提供很大的方便。因此在設計此通信平臺時，增加了COP/JTAG接口。COP接口采用標準的16針連接器，引腳信號如圖3-14所示。一丁、產(chǎn)、﹄︸︸﹄﹄︸︸︸自.0.曲00。2 4 6 6 0 2 46月J月1月1月舊1 3 57，11 1315白.0 .0 Oe礴︸側一一﹃︸工W-- 工w--1﹃一S一州一丁一S一K一C圖3-14 COPIJTAG引腳信號描述COP接口連接到MPC8260的JTAG端口，其中包括一些額外的狀態(tài)監(jiān)視信號。表3-3給出了每個信號引腳的詳細描述。表3-3 GOP/JTAG接口引腳描述┌───┬─────┬──────────┬──────────────┐│引腳 │連接 │描述 │說明 │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│1 │TDO │Test Data Out │ │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│2,8,1Q│N.C. │No Connect │懸空，不連接 │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│3 │TDI │Test Data In │ │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│4 │TRST* │Test Reset │連接到MP`C8260的TRST*引 ││ │ │ │腳，通過1K的電阻下拉到地 │├───┼─────┼──────────┼───┬──────────┤│5 │QREQ* │Quiescent Request │連接到│} MPC8260的Q朋Q*引腳│├───┼─────┼──────────┼───┼──────────┤│6 │V33 │I/O電源 │連接到│}33V │├───┼─────┼──────────┼───┴──────────┤│7 │TCK │Test Clock │ │├───┼──

───┼──────────┼──────────────┤│9 │TMS │Test Mode Select │ │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│11 │SRESET* │Soft Reset │用漏極開路門連到MPC826。的 │├───┼─────┼──────────┤SRESET*和IIRESET*引腳 ││13 │IIRESET* │Hard Reset │ │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│14 │KEY │Mechanical Keying │未用，懸空 │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│15 │CKSTP OUT*│Checl} Stop output │通過1QK電阻上拉到3.3V │├───┼─────┼──────────┼──────────────┤│12,16 │CND │System Ground Plane │連到數(shù)字地 │└───┴─────┴──────────┴──────────────┘第三章MPC8260網(wǎng)絡通信平臺硬件電路設計由表3-3可以看出，GOP/JTAG的11, 13腳由于連接到MPG8260的SRESET*和I}RESET*引腳，因此它可控制MPG8260的復位。為了確保在沒有連接COP時，JTAG鏈能夠在上電復位時正確的初始化，故將TRST*下拉。這樣，如果連接了GOP，便可以由它驅動TRST*'o通過GOP}JTAG接口，可連接調試器用來進行系統(tǒng)調試。調試器通過以太網(wǎng)口、串口、并口等方式與主機相連。連接方式如圖3-15所示。圖3-153. 7本章小節(jié)本章主要討論了網(wǎng)絡通信平臺的部分硬件電路的設計思路以及實現(xiàn)。一著重分析了復位、時鐘、緩沖電路;簡單介紹了存儲器的擴展;詳細說明了通信接口模塊的實現(xiàn)。第四章嵌入式實時操作系統(tǒng)Vwxorks第四章嵌入式實時操作系統(tǒng)Vxworks4.1嵌入式操作系統(tǒng)及其應用背景4.1.1應用挑戰(zhàn)在嵌入式系統(tǒng)應用中，8位數(shù)據(jù)總線CPU的資源較少，任務相對簡單，程序員編寫應用程序就能管理CPU資源。當采用犯位總線CPU時，CPU的資源量大，尋址可達到4GB空間，處理能力很強，可以實現(xiàn)實時多任務并發(fā)處理，若采用手工編制CPU管理程序，面對復雜的應用，很難發(fā)揮出犯位CPU的處理能力，開發(fā)出高效可靠的應用系統(tǒng)。管理CPU的系統(tǒng)軟件是每一個系統(tǒng)所必需的，不同的CPU平臺，差異很大。如果都要應用系統(tǒng)的開發(fā)者自己完成，那么每次都要重復開發(fā)，造成不必要的資源浪費，勢必會延長開發(fā)周期，增加開發(fā)成本。而且CPU管理是整個系統(tǒng)的基礎，任何缺陷都可能

引起嚴重的問題，這樣，就使開發(fā)者耗費大量的精力放在與應用無關的系統(tǒng)管理上�；谝陨系脑�，嵌入式操作系統(tǒng)應運而生。4.1.2Vxworks簡介xvwbrks是美國WindRiversystem公司(以下簡稱風河公司，即wRs公司)推出的一個實時操作系統(tǒng)。WRS公司組建于1981年，是一個專門從事實時操作系統(tǒng)開發(fā)與生產(chǎn)的軟件公司，該公司在實時操作系統(tǒng)領域被世界公認為是最具有領導作用的公司。作為業(yè)界優(yōu)秀的嵌入式實時操作系統(tǒng)，VxwbkrS具有以下顯著特點:1.可靠性操作系統(tǒng)的用戶希望在一個工作穩(wěn)定，可以信賴的環(huán)境中工作，所以操作系統(tǒng)的可靠性是用戶首先要考慮的問題。而穩(wěn)定、可靠一直是VxwbkrS的一個突出優(yōu)點。自從對中國的銷售解禁以來，VxwbrkS以其良好的可靠性在中國贏得了越來越多的用戶。2.實時性實時性是指能夠在限定時間內(nèi)執(zhí)行完規(guī)定的功能并對外部的異步事件作出響應的能力。實時性的強弱是以完成規(guī)定功能和作出響應時間的長短來衡量的。VxwbkrS的實時性做得非常好，其系統(tǒng)本身的開銷很小，進程調度、進程間通信、中斷處理等系統(tǒng)公用程序精練而有效，它們造成的延遲很短。Vxwbrks提供的多任務機制中對任務的控制采用了優(yōu)先級搶占(PreemPtivePrioriyt第四章嵌入式實時操作系統(tǒng)Vwxorksscheduling)和輪轉調度(Round一Robinscheduling)機制，也充分保證了可靠的實時性，使同樣的硬件配置能滿足更強的實時性要求，，為應用的開發(fā)留下更大的余地。3.可裁減性用戶在使用操作系統(tǒng)時，并不是操作系統(tǒng)中的每一個部件都要用到。例如圖形顯示、文件系統(tǒng)以及一些設備驅動在某些嵌入系統(tǒng)中往往并不使用。VxwbkrS由一個體積很小的內(nèi)核及一些可以根據(jù)需要進行定制的系統(tǒng)模塊組成。VxwbrkS內(nèi)核最小為sBk，即便加上其它必要模塊，所占用的空間也很小，且不失其實時、多任務的系統(tǒng)特征。由于它的高度靈活性，用戶可以很容易地對這一操作系統(tǒng)進行定制或作適當開發(fā)，來滿足自己的實際應用需要。正是因為VxwbrkS具有以上顯著特點，故本系統(tǒng)選用VxwbkrS操作系統(tǒng)。4.1.3Vxworks主要的應用領域嵌入式操作系統(tǒng)VxwbrkS的主要應用領域如表4一1所示表4一1嵌入式操作系統(tǒng)VxwbkrS的主要應用領域應用領域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡遠程通信醫(yī)療設備消費電子交通運輸計算機外圍設備數(shù)字圖像工業(yè)航空多媒體示例以太網(wǎng)交換機、路由器、網(wǎng)橋、網(wǎng)絡集線器、遠程接入服務器、異步傳輸模式交換機、幀中繼交換機電信專用分組交換機和自動呼叫分配器、CD交換系統(tǒng)、蜂窩電話系統(tǒng)、xDSL和電纜調制解調器核磁共振

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