基于PowerPC的控制系统板

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目录

 

1.    硬件功能示意图... 3

1.1.     系统配置... 4

1.1.1.      时钟网络... 4

1.1.2.      系统板配置... 4

1.2.     系统供电... 5

2.    引导代码... 6

2.1.     U-BOOT简介... 6

2.2.     U-BOOT移植... 6

3.    操作系统移植... 7

3.1.     BSP包中添加驱动... 7

3.2.     tornado下裁减Vxworks操作系统... 7

4.    系统的功能... 7

4.1.     完善的底层驱动... 7

4.2.     移植了U-BOOT. 7

4.3.     移植了VXworks操作系统... 8

4.4.     应用范围... 8

5.    环境适应性... 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.           硬件功能示意图

 

 

 

33MHz

PowerPC

RTC DS1302

I2C 24C1024

PHYLXT1971

PLL CY2304

FLASH AM29LV256

SDRAM MT48LC16M16A2TG

UART*5

RS232*5

RJ-45

BUF 总线接口

JTAG

CPCI

HDLC

SPI

FPGA XV3S200

DA

AD

控制接口

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1基于PowerPC控制系统板原理示意图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

transformer

5V

D3.3V

A3.3V

D1.5V

A5V

D5V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2 基于PowerPC控制系统板电源

 

 

 

 

1.1.系统配置

1.1.1.           时钟网络

片上的33MHz的晶振经过倍频后66MHz产生四路一致的时钟分别MPC8280，两片SDRAM。

1.1.2.           系统板配置

硬件配置：

nCPU双核PPC8280

n系统时钟最高可到450MHz

n16Mx32bit        64M  SDRAM

n16Mx32bit    64M    FLASH

n100M/10M以太网控制器            1个

n实时时钟(DS3231)    1个

nE2PROM(I2C)           1个

nSPI接口一个

nCPCI接口（slave）

n高速链路接口（HDLC）

nAD和DA接口

n和FPGA通过总线连接

n并行32位总线接口

nJTAG边界扫描端口

nUART及其扩展UART

 

PPC.SCC1	RS232
PPC.SCC2	RS232
PPC.SCC3	RS232
PPC.SMC1	RS232
PPC.SMC2	RS232

n外部中断

nGPIO

 

软件配置：

系统板各个硬件模块的驱动。

1.2.    系统供电

外部提供＋5V，，并由此稳压得到 D5V, A5V,－A5V, D3.3V, A3.3V, D1.5V， D1.6V.下表列出主要芯片功率参数。

 

2.           引导代码

2.1.U-BOOT简介

U-BOOT是德国DENX软件中心依照GPL 发布的BOOTLOADER程序，支持ARM、POWERPC、MIPS等多种体系；U-BOOT基于linux，其中引用了许多linux源码树中的内容；U-BOOT本身也是开源的；U-BOOT集成了网络、文件系统、系统调试器等上层的应用；U-BOOT可以引导linux和vxWorks。

2.2.   U-BOOT移植

board：包含多种目标系统，主要是和目标系统板相关的代码定义，例如我所用到的文件board/mpc8260ads/mpc8260ads.c 中有关于处理器的I/O 端口定义等操作；

common：该目录下主要包含与处理器无关的功能，例如U-Boot 的命令处理，环境变量的设置等

CPU：与CPU 有关的功能，例如：cpu/mpc8260/serial_smc.c 是SMC 串口的驱动， cpu/mpc8260/ether_fcc.c 是FCC 网口的驱动等

disk：主要是磁盘驱动处理的代码

doc：主要是一些readme 文档，用处不是太大

driver：主要是一些设备驱动，如rtl8139.c 是8139 网卡的驱动等

dtt：针对温度设备的驱动

examples：主要是一些应用例子，如hello_world.c，timer.c 等

fs：文件系统的支持

include：U-Boot 头文件，需要修改的文件如include/configs/MPC8260ADS.h 等

lib_generic：公共的库目录，包含CRC 校验，压缩，打印显示等功能

lib_ppc：和PowerPC 系列有关的功能，如lib_ppc/board.c 文件中的初始化功能

net：U-Boot 对网络协议的支持，主要支持bootp/rarp 和tftp 协议

post：目标系统板上电复位自检功能

rtc：硬件实时时钟的驱动

tools：用来生成U-Boot 镜像的一些工具

3.           操作系统移植

3.1.   BSP包中添加驱动

系统板上的各个硬件模块驱动代码的编写，包括SCC1、SMC、SPI、I2C、HDLC、AD、DA、网络驱动代码的编写。并且加入BSP中。

3.2.   tornado下裁减Vxworks操作系统

包括对内核、网络和文件系统添加或者删除。

 

 

4.           系统的功能

4.1.    完善的底层驱动

SCC、SMC、HDLC、SPI、I2C、AD、DA、网络、GPIO等驱动。

4.2.    移植了U-BOOT

对U-BOOT代码进行修改，裁减。编译移植到系统板

4.3.    移植了VXworks操作系统

通过TORNADO和完善的BSP包，对内核，网络和文件系统进行裁减，在系统板上可靠的运行。

4.4.     应用范围

由于VXworks操作系统实时性很高，再加上高性能双核PPC8280，系统板适合应用在通信，数据采集处理，控制、教学等领域。

提供方便的二次开发。

5.           环境适应性

1.工作温度：-40℃～ 55℃。

2.贮存温度：-45℃～ 70℃。

3 淋雨：按GJB150.8-86第2章的规定条件，满足GJB369A-98要求；

4 振动：满足GJB150.16-86第2.3.1条的要求。

5 电磁兼容性：满足GJB151A-97的规定。