机载通信管理器的处理器模块设计

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1、第４４卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３２０１４年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１４机载通信管理器的处理器模块设计张斌峰，曹兴冈，谢涛（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：ＭＰＣ８２４５主要集成了ＰｏｗｅｒＰＣ６０３ｅ低功耗处理器核与ＰＣＩ桥接器，以ＰＣＩ同步总线作为局部总线，适合扩展为系统主控制器（同样也作为系统显示与通信的主控制器）。ＰＣＩ同步总线最大传输率１３２ＭＢ，完全满足管理２器显示数据传输的基本要求。同时处理器器件集成了ＰＩＣ控制器ＤＭＡ控制器ＤＵＡＲＴ存储器控制

2、器ＩＣ总线等，可以降低模块组成开销。通过ＰＣＩ配置空间的访问简化了硬件逻辑、驱动的设计。ＰＣＩ局部总线的使用使系统的结构更加明晰，易于扩展为分布式系统，通过对模块的实现可加深对ＰｏｗｅｒＰＣ体系结构、ＰＣＩ总线的了解。关键词：ＰＣＩ；ＳＤＲＡＭ；ＦＰＧＡ；ｒｉｎｇ桘ｂｕｆｆｅｒ；ＰＩＣ；ＸＩＰ中图分类号：ＴＰ３３１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０３桘０１２８桘０４DesignofProcessorModuleBasedonMPC８２４５forCommunicateManagerＺＨＡＮＧＢｉｎｇ桘ｆｅｎｇ，ＣＡＯＸｉｎｇ桘ｇａ

3、ｎｇ，ＸＩＥＴａｏ（X′ianAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：ＴｈｅＭＰＣ８２４５ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＭＰＣ６０３ｅｌｏｗ－ｐｏｗｅｒｐｒｏｃｅｓｓｏｒｃｏｒｅａｎｄＰＣＩＢｕｓ．，ＡｓａｈｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｏｒｕｓｅｄＰＣＩ（Ｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎｕｓｅｄａｓｄｉｓｐｌａｙａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｔｉｏｎ）．ＰＣＩｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｉｍａ-ｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅＭＰＣ８２４５ｉｓａｃｏｓｔ桘ｅｆ

4、ｆｅｃｔｉｖｅ，ｇｅｎｅｒａｌ桘ｐｕｒｐｏｓｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｒｏｃｅｓｓｏｒｆｏｒｅｍｂｅｄｄｅｄｍａｒ-ｋｅｔｓ．ＰＩＣＤＭＡＤＵＡＲＴＳＤＲＡＭ桘ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲＩ２Ｃａｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｐａｃｋａｇｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｓｃｒｅｔｅｄｅｖｉｃｅｓｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒａｎｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ．ＦｏｒＰＣＩ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ．Ｔｈｉｓａｒ

5、ｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅａｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＭＰＣ８２４５ｗｉｔｈｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＰＣＩ．Keywords：ＰＣＩ；ＳＤＲＡＭ；ＦＰＧＡ；ｒｉｎｇ桘ｂｕｆｆｅ；ｒＰＩＣ；ＸＩＰ引言度、管理多个任务进程，同时以共享内存结构（６４Ｍ显在嵌入式实时应用中，时限很重要。在模块式嵌存）形式，与ＧＰＵ通过ＰＣＩ局部总线通信。显示芯片入应用中除了处理器的速度和内存大小外，将硬件和支持ＰＣＩ２．２，具体信号定义参见ＰＣＩ总线标准。这里软件功能划分后，以简单分布式多处理器的形式更易ＰＣＩ总线时钟为６６ＭＨｚ（可软件降频），ＭＰＣ８２４５通过

6、满足时间要求。每个模块完成特定任务，同时与主控ＰＣＩ总线配置空间的访问实现对显示芯片核心频率、制器通信。驻留每个模块的主处理器面向一个具体的显存频率以及ＤＡＣ的控制。应用，比如机载通信管理器中ＩＯ面向具体的任务如ＭＰＣ８２４５处理器外设众多，有很高的性价比，适合４２２、４２９、１５５３通信，各模块与主处理器通过共享内存作为主控处理器模块。模块系统结构框图如图１。的形式通信（如双端口存储器，也可对ＩＯ数据在任务ＭＰＣ６０３ｅ处理器内核频率为３００ＭＨｚ，芯片内部暂时阻塞时提供必要的缓冲）。因此主控制器模块侧外设频率通过ＰＬＬ０－４跳线设置；３２位ＰＣＩ

7、局部总线重多任务的调度、控制、解算，ＶｘＷｏｒｋｓ支持多任务，每运行６６ＭＨｚ，支持ＰＣＩ显卡中断，ＦＰＧＡ内部引入个任务有优先级，并且调度任务机制灵活，该系统支持ＭＰＣ８２４５串行中断；内部存储器ＳＤＲＡＭ频率６６ＭＨｚ，ＭＰＣ８２４５，使得硬件适用性更强，软件开发接口统一。为了降低发热量，可设置为３３ＭＨｚ容量６４ＭＢ，内存本文重点阐述ＭＰＣ８２４５模块的硬件结构。ｂａｎｋ位宽６４位。ＸＯＲＦＬＡＳＨ支持ＸＩＰ，因此将启动代码保存到ＦＬＡＳＨ中ＢＯＯＴ，启动采用数据位宽８位，１系统结构设计和功能可降低成本，也不影响系统运行速度（用户应用ＭＰＣ８２

8、４５处理器模块在系统中主要负责控制、调ＦＬＡＳＨ数据位宽３２位），使用ＭＰＣ８２４５内部３个定时收稿日期：２