(2)SDRAM接口電路
與Flash存儲(chǔ)器相比較,SDRAM(Synchronous Dynamic Random ACCeSS Memory,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)雖然不具有掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性,但其存取速度大大高于Flash存儲(chǔ)器,在系統(tǒng)中主要用作程序的運(yùn)行空間。本系統(tǒng)中,考慮到88E6218的內(nèi)部存儲(chǔ)控制器支持單片SDRAM的最大容量為128 MB,所以選用了現(xiàn)代的HY57V281620,它的存儲(chǔ)容量為4組×2M×16位(16MB),工作電壓為單3.3 V±O.3 V,16位數(shù)據(jù)寬度。根據(jù)系統(tǒng)需求,可構(gòu)建16位或32位的SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng),但為充分發(fā)揮32位CPU的數(shù)據(jù)處理能力,大多數(shù)系統(tǒng)采用32位的SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用兩片HY57V281620并聯(lián)構(gòu)建32位的SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng),共32 MB的SDRAM空間,可滿足嵌入式操作系統(tǒng)及各種相對(duì)較復(fù)雜的功能運(yùn)行要求。圖5為兩片HY57V281620并聯(lián)構(gòu)建32位SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖,其中一片為高16位,另一片為低16位,將88E6218的M_CS0分配用于 SDRAM 存儲(chǔ)器的片選, 直接與 2 片HY57V281620HCT的CS相連;M_CS1保留,可根據(jù)需要利用它將SDRAM存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展到64M存儲(chǔ)空間。2片HY57V281620的芯片時(shí)鐘輸入端CLK接88E6218的
M_CLK_OUT端;2片HY57V281620的時(shí)鐘使能CKE端直接上拉;2片HY57V281620的行地址鎖存RAS、列地址鎖存CAS、寫使能端WE分別接88E6218的RAS端、CAS端、WE端,2片HY57V281620的地址總線A[0:11]接88E6218的地址總線M_A[0:11];2片HY57V281620的組地址選擇BAO、BA1,接88E6218的地址總線M_Al3、M_A14;高16位HY57V281620芯片的數(shù)據(jù)總線D[0:15]接88E6218數(shù)據(jù)總線的高16位M_D[16:31],數(shù)據(jù)I／O屏蔽引腳UDQM、LDQM分別接88E6218的DQM3、DQM2;低16位HY57V281620芯片的D[0:15]接88E6218數(shù)據(jù)總線的低16位M_D[O:l5],數(shù)據(jù)I／O屏蔽引腳UDQM、LDQM分別接88E6218的DQM1、DQM0。具體電路連接如圖5所示。
(3)網(wǎng)絡(luò)接口電路
以太網(wǎng)接口可分為協(xié)議層和物理層．協(xié)議層是由一個(gè)叫MAC的單一模塊實(shí)現(xiàn)的。物理層由兩部分組成,即PHY和傳輸器。常見的是把MAC和PHY集成在一個(gè)設(shè)備中。 目前常見的以太網(wǎng)接口芯片,如RTL8019、CS8900、DM9008等,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也主要包含這兩部件,由于88E6218內(nèi)部集成了5個(gè)MAC+PHY接口(Port0~t4),所以不需另選以太網(wǎng)接口芯片而直接通過選擇合 適的網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器加上RJ45連接器就可在半雙工或劍雙工模式下提供5個(gè)10/100Mbps的以太網(wǎng)接入通路。其中Porrt0口還支持100BASE-FX,可通過選擇合適的光收發(fā)模塊芯片提供光口接入通道。本平臺(tái)選用了PPP的PM4G-100GH器件。它是一個(gè)100M四口變壓器芯片,可用于Portl~Port4口的網(wǎng)絡(luò)連接;還選用了一個(gè)單口的100M變壓器芯片SF45-1096F,用于PortO口的網(wǎng)絡(luò)連接。其中Portl~Port4網(wǎng)口配置為SWITCH(交換墻口)模式,PortO網(wǎng)口配置為NIC(標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口卡)模式。此外平臺(tái)利用88E6218的Port6口提供一個(gè)高速的MII接口。該接口可配置為單獨(dú)的MII MAC模式或MIIPHY模式,能夠直接與外部具有MII接口的PHY模塊或MAC模塊互連,具體電路連接如圖6所示。
2.3 平臺(tái)PCB設(shè)計(jì)
系統(tǒng)中,88E6218的片內(nèi)工作頻率可達(dá)150 MHz,其以太網(wǎng)接口電路的工作速率更高達(dá)100 MHz以上,因此,在PCB設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該遵循高頻電路設(shè)計(jì)的基本原則。首先應(yīng)注意電源的質(zhì)量與分配,其次要注意信號(hào)線的分布。
(1)電源質(zhì)量與分配
在設(shè)計(jì)PCB板時(shí),給各個(gè)單元電路提供高質(zhì)量的電源,會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅度提高。一般應(yīng)在電源進(jìn)入印制電路板的位置和靠近各器件的電源引腳處加上幾十到幾百μF的電容,以濾除電源噪聲。還要注意在器件的電源和地之間加上0.1μF左右的電容,用來濾除元器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲。由于系統(tǒng)存在多種不同電源,考慮到雙面PCB板電源供給采用電源總線的方式,受到電路板面積的限制,一般存在較大的直流電阻。所以為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,通常采用多層板,并且專門拿出一層作為電源層而不在其上布信號(hào)線。由于電源層遍及電路板的全面積,因此直流電阻非常小,可以有效地降低噪聲。
(2)同類型信號(hào)線的分布
在設(shè)計(jì)PCB時(shí),對(duì)于處理器的輸入輸出信號(hào)中的數(shù)據(jù)線、地址線等相同類型的線應(yīng)該成組、平行分布,并保持它們之間的長(zhǎng)短差異不要太大。采用這種方式布線,既可以減少干擾,增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還可以簡(jiǎn)化布線,使PCB板的外形美觀。對(duì)一些高頻的并且走線距離相對(duì)較長(zhǎng)的信號(hào)線應(yīng)考慮添加適當(dāng)?shù)亩私与娮?以減少反射干擾。
3 平臺(tái)的開發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
現(xiàn)在平臺(tái)已經(jīng)搭建完畢,硬件調(diào)試獲得成功,并且在平臺(tái)上順利完成了ARMBO0T軟件的移植工作。該平臺(tái)具有低成本、高性能、通用性好等特點(diǎn),可以直接用宋進(jìn)行SOHO路由器和網(wǎng)關(guān)等多種網(wǎng)絡(luò)功能的研究和開發(fā)。還可通過在總線上擴(kuò)展專用ASIC芯片,將平臺(tái)用于高端網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品開發(fā)。目前正在將平臺(tái)用于SOHO VPN網(wǎng)關(guān)的低端產(chǎn)品開發(fā)。
