基于MPC8541的PCI总线高速信号处理卡设计

发布时间：2020-09-28 15:03

　　随着网络通信技术的发展,以通信处理器和网络处理器为核心的嵌入式系统得到了广泛的应用。当今网络通信技术对数据信号处理的速度、带宽都有更高的要求,开发高性能的信号处理设备在网络通信领域有着重要的应用前景。基于这个方面的应用,本文采用Freescale公司的PowerQUICCⅢ系列CPU设计了基于MPC8541的PCI总线高速信号处理卡,同时具有PCI总线的即插即用性和MPC8541的高速实时处理能力。 MPC8541是一款先进的网络通信处理器,是整个高速信号处理卡的控制核心,MPC8541的可编程性使得系统具有可扩展性,在硬件电路设计好之后,可以增加软件模块的方法增强系统的功能。本文详细介绍了Freescale公司的MPC8541处理器体系结构。完成了MPC8541与存储器、PCI总线、以太网、串行通信(UART)、I~2C接口等模块的接口电路的设计。本文设计使用PCI总线作为高速信号处理卡与控制计算机之间的接口,PCI总线具有独立于处理器的独特设计,传输率高,支持即插即用,支持突发传输和热插拔等特点。本文介绍了PCI总线的体系结构,包括PCI总线的特点、信号定义、总线命令、数据传输协议、读写时序等方面。在Windows操作系统中,对硬件设备的操作需要通过设备驱动程序进行。本文介绍了设备驱动程序的驱动原理和几种开发工具,并用Windriver开发工具的开发方法进行了驱动设计说明。整个信号处理卡的设计是采用Cadence公司的OrCAD/Allegro软件完成了电路的原理图和PCBlayout的设计工作,并通过测试,所有功能均达到了设计的要求。在系统的时钟配置设计,完成了VHDL的时钟代码编写。本论文设计的基于MPC8541的PCI总线高速信号处理卡,经硬件设计、软件驱动程序的开发、FPGA程序测试验证,已经应用于网络通信上的高速数据信号处理。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TP334.7
【部分图文】：

电路图,电路图,信号,地层

分层为信号、地层、信号、地层、电源、信号、地层、信号。在布线时，采用的smil的线宽，线间距为10mil，其中的关键的敏感信号采用差分新信号线。图3一21为该设计的PCB电路图。图3一 21PCB电路图

对话框,对话框,存储器空间,设备资源

器是由系统在启动的时候自动配置的，如果进行手动的修改PCI配置寄存器的参数，则可能会产生系统硬件资源分配的冲突。图4一 1PCI硬件设备信息在Windriver中，PCI硬件设备的资源包括1/0空间、存储器空间、中断、寄存器等资源。图4一2为PCI设备资源对话框。图4一 2PCI设备资源对话框在硬件资源对话框中，按照设计的要求，对I/0空间、存储器空间等进行读写，观察是否产生系统分配的中断。如果硬件按照设计的目标运行，没有差错，就可以产生设备驱动的框架了。点击Generat。Code产生设备驱动源代码，可以选择为VC或PASCAL等IDE产生源代码文件。向导产生的文件包括安装信息文件(NF文件)、头文件、对于VC的项目工作空间文件(DSW文件)等。最后，

对话框,硬件设备,存储器空间,资源包

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