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基于PowerPC架构的信号处理与存储嵌入式系统设计方案摘要：本文对基于PowerPC架构的信号处理和储存嵌入式系统的涉及方案进行了分析^p ，在此基础上探讨了PowerPC系统MPC8641D双核处理器的基本特征，重点分析^p 了实现系统储存、时钟、电等电路模块的途径，同时简要介绍了硬件关键技术的实现和优化设计方式。
【【关键词】：^p 】PowerPC架构信号处理嵌入式系统设计方案由于解决热问题和高速设计过程存在较大的复杂性，因而各项系统性的要求无法简单地通过处理器工作频率的提高来实现，系统设计人员更加倾向于以多内核架构处理器替代传统的高频率器件来提高系统的运行性能。
串行/解串器（SerDes）技术的应用，有助于模块高速互连功能的实现，高性能的入式系统设计也越来越倾向于uTCA和ATCA等业界标工业标准架构的模块化设计，从而满足组件的复用需要，以最大限度缩减系统的设计研发时间，环节设计人员的工作负担，降低系统设计的总成本。
1 基于PowerPC架构的信号处理和储存嵌入式系统介绍本文所进行的设计以ATCA 架构主板为基础，选用飞思卡尔公司生产的PowerPC高性能双核处理器作为系统核心，实现了MPC8641D接口功能的充分利用，并为系统设计了SATA2、千兆以太网口、Serial Rapdi IO、存储管理和数据处理设备等高速数据接口，因而其高速传输和信号高性能处理能力更强。
2系统设计与硬件实现2.1 MPC8641D处理器概述MPC8641D飞思卡尔双核处理器以PowerQUICC矢量处理引擎和e600 内核为基础，具有集成和连接功能，以及其他突破性的性能，芯片能够提供串口控制器、IIC、可编程中断控制器、Local Bus 控制器以及DDR2 控制器，特别值得注意的是4个千兆以太网控制器，以及同时支持PCI E_press和Serial RapidIO的两个SerDes高速 I/O接口，从而为系统提供性能更加良好的系统互连。
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基于PowerPC的嵌入式系统硬件设计
刘丽君;贺占庄;李灏
【期刊名称】《计算机技术与发展》
【年(卷),期】2008(018)002
【摘要】在本设计中,使用了Motorola公司的RISC处理器PowerPC7410作为核心处理器.该处理器是新一代G4处理器,具有高性能和低功耗的特点,外接一个2Mbytes L2 Cache作为二级缓存,以提高运算速度.以Tundra公司为PowerPC 专门设计的桥芯片/存储器控制器Tsi107作为北桥芯片,利用60X总线和PowerPC7410相接,用以把60X总线信号转化为PCI总线信号,并管理Flash和SDRAM.此设计充分利用60X总线高数据传输速率和优秀的连接性能,发挥了MPC7410的高可靠性和强大的处理能力,使该硬件平台具有优良的性能.
【总页数】3页(P251-253)
【作者】刘丽君;贺占庄;李灏
【作者单位】西安微电子技术研究所,陕西,西安,710054;西安微电子技术研究所,陕西,西安,710054;西安微电子技术研究所,陕西,西安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】TP303
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3.基于PCI总线的PowerPC8245处理器嵌入式系统硬件的设计与实现 [J], 樊江锋;徐连波;叶波;王旭东
4.基于双PowerPC 7447A处理器的嵌入式系统硬件设计 [J], 张中华
5.基于PowerPC架构多核处理器嵌入式系统硬件设计 [J], 王长清;岑凡;蔡惠智因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于PowerPC的嵌入式SMP系统设计上述是单处理器的U-Boot移植，在SMP系统下稍有不同。
大多数SMP 系统的启动过程都由一个处理器来完成。
其它处理器处于待命状态。
在PowerPc平台规范中，负责启动的处理器称作主处理器．其余为从处理器。
对SMP系统的U—Boot移植，需要在单处理器初始化代码的开头部分添加一个基于处理器识别的分支处理代码，让主处理器正常执行，从处理器挺直跳转某地址(linux下为一secondary_hold)。
需要解释的是。
这里的“主”、“从”概念只在系统初始化阶段故意义，操作系统初始化完毕后处理器之间彻低对称。
3．2 Linux的移植LinⅡ操作系统是一个基于CPL版权的自由软件。
目前，Linux已经支持x86、ARM、PowerPc、MIPs等多种处理器平台，另一方面。
Linux已经在嵌入式系统．PC系统、服务器等场合得到广泛应用。
自2.0版本开头提供对SMP支持，2．2版本添加PowerPc平台上SMP支持，直至在2．6版本中做了重大改进，包括复杂度为调度算法、自立的运行队列、基于优先级的任务抢占、SMP负载平衡等，Linux才更好地支持了SMP系统。
Linux源码分为体系无关和体系相关两部分，后者又可以详细分为处理器相关和平台相关。
移植工作主要在平台相关代码部分。
Linux移植可以通过以下步骤举行：(1)查找和目标平台相像的参考平台，在arch/powerpc/platforms 名目下创建目标板名目(本文目标板用法原有的platforms/embedded6xx名目)．添加目标板配置源文件和头文件，在该名目Makefile文件和内核配置文件Kconfig里添加目标板信息；在顶层Makefile文件内设置目标板编译参数：ARCH=powerpc及CR0SS_COMPILE=ppc_74xx-；(2)举行目标板平台代码的修改；添加须要的驱动程序；(3)配置目标板：make menuconfig；编译生成内核镜像： make；制作根文件系统；(4)在u-Boot启动完毕后，用法tftp 下载Linux内核镜像和根文件系统，运行Linux。
基于PowerPC的嵌入式网络下载器研究——eMule部分的开题报告一、题目：基于PowerPC的嵌入式网络下载器研究——eMule部分二、研究背景：随着互联网的发展，网络下载成为了最主要的获取资源的方式之一，尤其是对于一些较大的文件或者电影等，网络下载几乎成为了唯一的选择。
而随着网络下载的普及，下载器的需求也日益增加，各种下载软件层出不穷。
eMule是一个流行的P2P下载器，它由于其具有高效的下载和共享特性而备受欢迎。
然而，目前的大部分eMule下载器运行在通用PC上，而对于嵌入式设备，目前较为常见的下载器都很难满足其特殊需求，比如资源占用率低、快速响应等。
三、研究目的和意义：本研究旨在开发一种基于PowerPC的嵌入式网络下载器，特别是针对eMule的研究，从而满足嵌入式设备下载器的需求。
本研究将尝试实现以下目标：1. 探索基于PowerPC的嵌入式平台的开发工具和环境；2. 研究eMule下载器的工作原理和实现方式；3. 借鉴现有的eMule下载器的思路和技术，优化和改进其实现方式，使其能够在嵌入式设备上稳定运行；4. 实现基于PowerPC的嵌入式网络下载器，并进行测试和评估其性能和效果。
本研究能够为嵌入式设备提供一种适用于eMule下载的下载器，从而满足其特殊需求，提高下载的效率和速度，为用户提供更好的使用体验。
四、研究内容和方法：1. 确定基于PowerPC的嵌入式平台的开发环境和工具，包括选择合适的硬件平台和系统软件等；2. 研究eMule下载器的工作原理和运行机制；3. 借鉴现有eMule下载器的技术和思路，并针对嵌入式设备的特殊需求进行优化和改进；4. 设计和实现基于PowerPC的嵌入式网络下载器，包括对eMule协议的实现和用户交互界面的设计；5. 进行下载器的测试和性能评估，检验其在嵌入式设备上的稳定性和性能。
本研究主要采用文献综述和实验研究相结合的方法，通过文献调研了解现有eMule下载器的技术和思路，借鉴其优点并针对嵌入式设备的特殊需求进行改进；通过实验研究，实现基于PowerPC的嵌入式网络下载器，并进行测试和性能评估，从而验证其稳定性和效果。
基于PowerPC 8247的嵌入式Linux系统开发①Development of Embedded Linux System Based on MPC 8247Processor of Power PC张 娟1蒋 瑜2蹇 柯1文立斌1(1.东莞理工学院城市学院广东东莞523106;2.成都信息工程学院软件工程学院四川成都610225)摘 要：介绍了嵌入式PowerPC处理器芯片MPC8247的主要特征。
着重阐述了如何在PowerPC处理器（以MPC8247为例）上开发嵌入式Linux系统，主要包括系统总体设计、编译环境开发、目标系统配置、调试环境建立、系统引导模块U-Boot修改、内核移植以及文件系统的构建等。
基于PowerPC处理器的嵌入式Linux系统提供了一个小体积、低功耗、具有丰富接口的开发平台，在此平台上可以进行嵌入式Linux系统相关项目的验证，延伸和可行性研究。
关键词：PowerPC处理器MPC8247 嵌入式系统Linux随着嵌入式Linux在通信系统中的广泛应用，越来越多的用户都希望基于Linux来开发自己的产品，研究者也希望能够搭建一个Linux平台来进行相关课题的研究和验证。
但是PowerPC设计的高门槛和Linux软件平台搭建的复杂性往往使的很多用户在选择PowerPC时望而却步；从而他们会选择那些门槛低，而性价比与开放程度不高的平台来使用，但这却使得一些研究无法深入，往往效果不理想。
Freescale 作为业界领先的通信处理器厂家，该公司产品以通信外设集成度高，功耗低等卓越的性能赢得市场的亲睐。
Freescale PowerPC8247作为该公司广泛使用的产品之一，是搭建Linux平台的最合适的处理器之一。
本文介绍了以Freescale公司的高性能嵌入式芯片PowerPC8247为处理器的嵌入式系统的总体设计, 就硬件到软件的构建方法作了一系列的阐述。
1MPC8247构架与系统总体设计简介PowerPC是Linux较早开始支持的处理器之一。
基于PowerPC的空间路由器硬件平台设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着大数据和云计算时代的到来，数据传输和网络交互的要求越来越高，实现高速、高效、可靠的网络交互是未来网络领域的重要发展方向。
而网络交互的基础是路由器技术，如果空间路由器的通信能力得到扩展，将会给大数据和云计算带来巨大的改变。
因此，设计和实现一种基于PowerPC的空间路由器硬件平台，具有很强的发展前景。
二、研究目的和内容目的：设计和实现一种基于PowerPC的空间路由器硬件平台，扩展网络交互能力，满足大数据和云计算时代的要求。
内容：1. 研究现有的路由器技术和网络交互需要的硬件平台；2. 设计基于PowerPC的空间路由器硬件平台的电路图和原理图；3. 实现基于PowerPC的空间路由器硬件平台的软件系统，包括驱动程序和控制程序；4. 对基于PowerPC的空间路由器进行性能测试和稳定性测试。
三、研究可行性分析1. 技术可行性基于PowerPC的空间路由器硬件平台已经得到广泛应用，PowerPC 作为一种高性能、高可靠性的芯片，具有较好的适应性和可靠性。
2. 经济可行性随着大数据和云计算时代的到来，市场需求逐渐增长。
因此，基于PowerPC的空间路由器硬件平台具有较好的经济前景。
3. 研究可行性设计和实现一个基于PowerPC的空间路由器硬件平台，在技术实现、性能测试和稳定性测试等方面均有较高的研究可行性。
四、拟解决的问题和研究步骤1. 拟解决的问题：空间路由器的通信能力较弱，无法满足大数据和云计算的要求，需要设计和实现一种基于PowerPC的空间路由器硬件平台，扩展网络交互能力，满足大数据和云计算时代的要求。
2. 研究步骤：1）研究现有的路由器技术和网络交互需要的硬件平台；2）设计基于PowerPC的空间路由器硬件平台的电路图和原理图；3）实现基于PowerPC的空间路由器硬件平台的软件系统，包括驱动程序和控制程序；4）对基于PowerPC的空间路由器进行性能测试和稳定性测试。
总第254期2010年第12期计算机与数字工程C om p ut er&D i gi t al Engi nee r i ngV01．38N o．1293基于POⅧR PC82殛的嵌入式通用硬件平台的设计。
朱秀林李杰波程增艳(中国船舶重工集团公司第722研究所武汉430079)摘要针对嵌入式系统在通用性及人机界面方面日益增长的性能要求，研究了M ot or ol a公司的嵌入式微处理芯片M PC82X X的主要性能特点。
给出了以M PC82X X为核心来构建通用硬件平台的设计方案，同时给出了该平台的硬件结构和各主要模块的电路设计方法。
关键词嵌入式微处理器；m pc82x x；pow erpc内核；通用中图分类号T P393D es i gn of U s ualE m bedded H ar dw a r e Syst e m B a sed onPO W E R PC82X XZ h u X i ul i n L i J i e bo C h eng Z engy an(N o．722R es e ar ch I ns t i t ut e of C hi na Shi p I n dus t r y C orpor at i on，W uhan430079)A b s t r act To m eet t he f un ct i on of em bedded s ys t em of usu al a nd m an-m achi ne co nver sat i on，t hi s paper br i ef l y i nt r o—duce s ba si c f u nct i o n of PO W E R W_Ⅺ2X X．D esi gn t he un i ver sal em bedded ha rdw ar e w i t h t he ker nel of m p c82x x，at t he s am e t i m e i nt r oduci ng t he har dw are f r am ew or k and el ect r oc i r cui t de si gni ng of sub syst em．K e y W or ds em bed ded C PU，m pcSZ x x，pow er pc co r e，uni ver salC l ar毽N t m2咐T P3931引言近年来，随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模与超大规模集成电路的不断涌现，出现了许多功能强大的C PU处理器。
而信息技术的发展，使得许多领域都发生了飞跃性变化。
目前嵌入式系统除了要满足实时性之外，对界面的友好性也提出了更高的要求，从而对于C PU数据处理的能力也有了更高的要求。
这里就以M PC82X X为核心构建了一个通用的硬件平台，可以在不改变系统硬件的条件下更新系统软件，实现不同的功能。
经过验证系统具有良好的通用性和可扩展性。
2M PC82X X芯片介绍M PC82X X是M ot or ol a公司生产的嵌入式微处理器芯片。
该芯片内部集成了微处理器和一些控制领域的常用外围组件，特别适用于通信、网络产品的开发。
M PC82X X是一个集成了高性能P()W ER P C R I SC核(G2核)、系统集成控制单元(SI U)和外围通信控制器(C PM)的通信处理器。
高速的嵌入式PO W E R PC内核，连同极高的网络和外围通信设备集成度，为用户提供了全新的系统解决方案来建立高端通信系统。
它的C P M是高性能的通信处理器(C P)模块，分担了底层的通信处理，使PO W E R PC核可以主要进行高层的操作。
这种双处理器体系结构不仅可以增强芯片功能，而且速度快，同时其功耗也低于传统体系结构的处理器。
C PM同时支持3个快速的串行通信控制器(F C C)、2个多通道控制器(M C C)、4个串行通信控制器(SC C)、2个串行管理控制器(SM C)、1个串行外围接El(SPI)和1个12C接口Ll J。
3系统平台的硬件实现系统的硬件部分主要包括M PC82X X微处理收稿El期：2010年6月13日，修回日期：2010年7月10日作者简介：朱秀林，男，硕士研究生，工程师，研究向：嵌入式系统，ED A 技术。
94朱秀林等：基于PO w E R PI C82xX的嵌入式通用硬件平台的设计第38卷器模块、电源模块、时钟模块、复位和驱动模块、存储器模块、10／100M以太网接口模块、串行接13模块、C PI。
D控制逻辑、LC D控制器模块、U SB控制器模块、实时时钟。
系统硬件总体框图如图1所示。
M PC82X X忑丽州槽SM C】SM C2F CC l FC C26 0 X 总线图1系统的硬件总体框图3．1系统电源、时钟和复位模块整个系统的设计全部采用低功耗芯片，多数芯片的工作电压为3．3V，系统功耗小于10W。
系统的电源芯片选用爱立信公司的PM T5218，它的输入电压为5V，输出电压从0．8V～3．6V可调节，输出的最大电流为6A，电源效率高达95％。
M PC82X X上电时需要从总线上采样复位配置字，以决定其启动和工作方式。
本系统通过C PI。
D逻辑来完成上电复位配置字的采样。
在C S0片选有效时，对应的地址为0X00，0X08，O X l0，O X l8时，在C PL D上送出需要采样的数据，即可以灵活地完成复位配置字的控制‘2I。
时钟芯片图2系统的时钟部分框图时钟电路是一个电子系统正常稳定工作的保障，所以一个稳定的时钟电路的设计是必须的。
M PC82X X的系统时钟由其内部的锁相环产生，锁相环时钟源通过时钟输入管脚C L K I N 输入，为了保证系统的性能，系统总线工作在66M的频率。
用一个33M的有源晶振作为参考时钟，经过一个一进多出的芯片倍频到66M 多路输出，分别送给C PU，SD R A M，L C D控制器等需要时钟的器件。
系统的时钟部分的框图如图2所示。
3．2系统存储器模块本系统的存储器与M PC82X X的接口均由M P C82X X内部的存储器控制单元来管理。
M PC82X X的存储器控制单元能控制11个存储器体，每个存储器体有两个寄存器B R x和O R x，通过对他们的编程可实现S D R A M控制器，通用目的片选机构(G PC M)模式和用户可编程模式(U PM)，从而支持与SD R A M、FL A SH、N A N D F LA S H等外设之间的连接。
本系统的存储器模块包含3个部分：系统映像FLA SH、应用程序FLA sH、SD R A M。
其中系统映像FLA SH用来存储操作系统，用于完成系统的初始化及加载操作系统。
分配片选信号为C S o，通过编程B R0和O R O可使系统映像FLA SH的地址映射为FFC00000～FF FFF FFF。
应用程序FL A SH的作用是存放应用程序以及其他需要存储的数据。
本系统选用的是三星的N A N D-FL A SH芯片，该芯片是通过8位的I O口传输地址和数据，该芯片从64M～512M各种型号的封装一样，存储容量的可扩展性非常好，分配片选信号C S2。
选用四片现代公司的H Y57V561620C芯片来组成64位数据总线，128M字节的存储空间，分配片选信号C S l E3|。
3．3系统串行接口模块本系统的串口模块由两个R S232串口组成。
其中一个串口作为C ons ol e口与计算机的串口相连作为调试串口，用于系统的调试和监控，另一个作为通用串口使用。
M PC82X X的C PM模块包含的两个SM C均支持U A R T协议，适用于串口的设计。
本系统选用M A X I M公司的M A X561芯片来作为串口收发器。
3．410／100M以太网接口模块M PC82X X含有三个FCC口，均可以用作高速以太网接口。
F C C提供标准的M I I接口，加上物理层收发器芯片以及脉冲变压器，就可以构造快速I O M／I O O M自适应以太网[4~5]。
本系统选用L evel one公司的10M／100M自适应快速以太网收发器芯片LX T971。
本系统采用双网口设计，其具体连接如图3所示。
3．5U SB接口模块本系统的U SB模块可以直接挂接在60X总线上，使用片选信号C S3，通过配置B R3，O R3确定U SB模块所处的地址空间。
可以支持U SB2．0协议，通过H PI口对U SB芯片进行控制，本系统的嚣亚凳鬯臣匝匝露2010年第12期计算机与数字工程95b竺：!㈣M PC82X X阿冰圆图3系统双网口框图U SB芯片可以C ypr es s公司的C Y7C67300，可以外接标准的U SB键盘，优盘等接口。
3．6显示控制器接口模块随着技术的发展，人机接口变得越来越重要。
不仅要求能够完成正常的功能，还要求界面图形精美，僦2)Ⅸ虽然有很快的运算处理能力，但是本身并没有集成显示控制器，所以需要外接显示控制器。
显示控制器有集成了显示R A M的，也有需要外接Ⅱ)()R删的。
两者区别在于集成R A M的控制器接口电路简单，但是显存一般较小，外接盼R A M的显存较大，但是接口电路比较复杂，可以根据系统对显示的要求选择不同类型的U、D控制器。
显示控制器与M PC82X X的连接如图4所示。
地址线控制线L C Dm pc82xx控制器数据线图4显示控制器接口框图3．7C PI。
D模块由于C PL D设计的灵活性，广泛的应用在各种电子设计中。
本系统中的C PLD主要完成系统上电时的复位配置，nandfl ash的控制器，FLA SH以及LC D控制器的读写控制信号的产生等。
4系统平台的硬件调试设计完成后，需要对硬件进行调试以验证平台设计的正确性。
硬件调试主要包括验证C PU上电能否正确启动，对存储器模块能否正确读写，串行接口、网络接口的工作是否正常，U SB接口以及LC D控制器能否正常工作。
由于本系统的硬件电路比较复杂，外围接口模块单元较多。
所以本文采用各个模块分开调试，然后再联调的方法。
调试方法：1)检查电装是否正确，有无短路、断路、错焊、虚焊等情况。
2)用V H D I。
语言写C P I。
D逻辑，并将编译好的B O O T R O M烧写到FI。
A SH中。
把平台的串口与PC机的串口连接起来，打开PC机上的串口软件，配置好串口传输参数。
3)加电，观察电源指示灯是否正常，有无芯片出现过热情况。
分步调试各个模块的功能，直到各个模块正常工作。
5结语本文介绍的是一种嵌入式通用硬件平台的硬件开发方法，该平台以目前应用十分广泛的通信处理器M P C82X X为核心，具有低成本、高性能、通用性好等特点。
