嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)

3.1.1 電源
電源作為一個(gè)系統(tǒng)的能量提供者，在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中成為必不可少且至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。MPC860T的工作電壓為3.3V，需提供一個(gè)3.3V/1A的直流穩(wěn)壓電源給CPU及外圍電路。采用外接電源適配器完成AC 220V到DC 5V的轉(zhuǎn)換，DC 5V到 DC 3.3V的轉(zhuǎn)換由高度集成的TI電源模塊TPS75233來(lái)完成。
3.1.2 時(shí)鐘電路
MPC860時(shí)鐘系統(tǒng)為所有片上或片外設(shè)備提供不同的時(shí)鐘。MPC86OT一共有兩個(gè)參考時(shí)鐘源，一個(gè)是其工作頻率的晶振，連接EXTCLK腳，一個(gè)是32KHz的晶體，連接EXTAL和XTAL腳。設(shè)計(jì)中，兩個(gè)外部時(shí)鐘源都用到了。EXTCLK外接一個(gè)5MHz的晶體振蕩器作為SPLL的參考時(shí)鐘源，在EXTAL和XTAL之間接一個(gè)32.768KHz的晶體作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘的參考時(shí)鐘源。系統(tǒng)啟動(dòng)初始化完成進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)時(shí)，通過(guò)配置PLPRCR使得倍頻因子MF＝10，即MPC860T的正常工作頻率是50MHz。
3.1.3 復(fù)位模塊
MPC860T包括上電復(fù)位、外部硬復(fù)位、內(nèi)部硬復(fù)位、JTAG 復(fù)位、外部軟復(fù)位和內(nèi)部軟復(fù)位。復(fù)位電路采用MAX811T來(lái)實(shí)現(xiàn)。上電和人工按鍵均可產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，其中/RESET端口接MPC860T的/PORESET，由/RESET產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)復(fù)位處理器。由SN74LVTH125芯片組成的電路提供/HRESET和/SRESET復(fù)位功能。手動(dòng)按下按鍵連接芯片/OE控制三態(tài)門的輸出使能時(shí)，低電平輸出到/HRESET或/SRESET，MPC860T響應(yīng)復(fù)位動(dòng)作。正常狀態(tài)下，輸出呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。硬件復(fù)位字電路使用一片SN74LVC16244A來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.1.4 存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
MPC860T的存儲(chǔ)控制器最多可以控制8個(gè)存儲(chǔ)體或外圍設(shè)備，支持GPCM (general purpose chip select machine)和UPM(User programmable machines)兩種方式，可提供與SRAM，EPROM，F(xiàn)LASH，DRAM，SDRAM等設(shè)備的無(wú)縫連接。GPCM提供與EPROM，SRAM，F(xiàn)LASH以及其他的外設(shè)的無(wú)縫連接，UPM則常常用于SDRAM以及猝發(fā)式SRAM的控制與連接。Flash存儲(chǔ)器是一種電可擦除、可重寫的存儲(chǔ)設(shè)備。Bootrom Flash采用512Kbyte的SST39VF040。Bootrom主要作用是引導(dǎo)及初始化CPU，以及引導(dǎo)單板程序。BSP（Board Support Package）就是燒寫在Bootrom里的。MPC860T復(fù)位之后自動(dòng)使/CS0有效，故Bootrom的片選信號(hào)為/CS0。程序Flash主要是存放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用程序、配置監(jiān)控程序。采用4Mbyte的程序Flash，片選信號(hào)為/CS1。
考慮存儲(chǔ)容量、功耗等因素，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器多選高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM。Micron公司生產(chǎn)的MT48LC4M16A2作為SDRAM芯片，組織形式為1M X 4 bank X 16位，總?cè)萘繛?4Mbit，采用3.3V供電，支持的最高頻率為133MHz。由于其數(shù)據(jù)總線為16位，因此系統(tǒng)選用兩片并聯(lián)構(gòu)成32位。SDRAM與MPC860T的連接框圖如圖4所示。

圖4 SDRAM與MPC860T的連接框圖
SDRAM的CLK信號(hào)由MPC860T的輸出時(shí)鐘CLKOUT驅(qū)動(dòng)，/WE、/RAS和/CAS信號(hào)分別由UPMA的GPLA1～GPLA3產(chǎn)生。SDRAM的A10引腳要復(fù)用于SDRAM的刷新控制，因而必須與GPLAO相連（由于不方便連線圖中未畫出），因?yàn)镸PC860T的GPLAO可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)與地址信號(hào)的復(fù)用。MT48LC4M16A2內(nèi)部有12條行地址和8條列地址，行地址為高位地址，列地址為低位地址，而外部?jī)H有12條地址信號(hào)A0～A11。這就需要對(duì)UPM對(duì)地址進(jìn)行復(fù)用。MPC860T支持內(nèi)部地址復(fù)用，可以通過(guò)UPM的RAM字中的AMX位進(jìn)行配置，同時(shí)將OR寄存器中的SAM位同時(shí)進(jìn)行配置。相關(guān)寄存器配置為：BR2＝Ox0000081，說(shuō)明：32位寬，無(wú)奇偶校驗(yàn)，無(wú)寫保護(hù)，選擇UPMA，基地址00000000；OR2＝OxFF000A00，說(shuō)明：16Mbyte容量，地址復(fù)用。
3.2 網(wǎng)絡(luò)接口
經(jīng)壓縮的視頻流由MPC860T封裝成IP包后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口送入Internet。采用MPC860T的FEC（Fast Ethernet Controller）加上物理層芯片以及脈沖變壓器構(gòu)造一個(gè)10/100M以太網(wǎng)接口，由此實(shí)現(xiàn)上述功能。FEC提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MII接口，MPC860T主要完成MII接口層以上的功能，而MII以下的物理層主要通過(guò)專用的物理層芯片實(shí)現(xiàn)[2][6]。