CPU接口芯片GT-48330在網(wǎng)管交換機中的應用

GT-48330的CPU接口的電路設(shè)計說明：此設(shè)計 使用的CPU是Motorola公司的Coldfire 5206E。由于在16 b接口時，MCF5205E的數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)是交換的，即D［31∶24］表示BYTE0；D［23∶16］表示BYTE1。同時在設(shè)計中將GT-48330的Endian管腳下拉，這樣GT-48330將工作在Little Endian模式下，其數(shù)據(jù)是 不進行交換的，因此在外部需要將數(shù)據(jù)線進行交換，即將GT-48330的AD[15:18]與CPU的D[23:16]相接，將GT-48330的AD[7:0]與CPU的D[31:24]相連接；GT-48330的地址線Add[11:0]與CPU的地址線A［11∶0］直接相接；片選信號CS與MCF5206E的CS1管腳相接；GT-48330的讀/寫信號RD和WR相連接后，再與MCF5206E的R／W信號相接。當R/W為高電平時，GT-48330的讀信號RD有效；當R/W為低電平時，GT-48330的寫信號WR有效；地址鎖存信號ALE與MCF5206E的TS信號相接，低電平有效；中斷管腳INT與MCF5206E的中斷管腳IRQ4相接，提供中斷信號，低電平有效；GT-48330的DTACK與MCF5206E的TA相接，低電平有效，表示數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束；RST信號直接與復位模塊的DSP1832（或MAX811）的輸出信號相連接，用于對GT-48330GT-48330的復位，低電平有效；CLK時鐘則由時鐘模塊提供，其頻率為54MHz。復位時GT-48330將對某些管腳進行抽樣，以決定系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在配置中拉高通過4．7 kΩ的電阻接3．3 V來實現(xiàn)，拉低通過4．7kΩ的電阻接地來實現(xiàn)。

4　軟件實現(xiàn)

軟件分引導層（BOOT）和CTRL層。MCF5206E上電復位后從BOOT開始執(zhí)行，BOOT層程序功能包括上電初始化，引導或下裝CTRL層程序及上裝整片F(xiàn)lash的內(nèi)容。軟件總體框架如圖3所示。

首先對硬件進行配置：包括片選、DRAM參數(shù)、初始化定時器、I／O等，然后進行DRAM／CPU ISRAM自檢，若自檢失敗則從超級終端上輸出相應的錯誤信息，然后停機。若自檢通過則檢測CTRL層程序的完整性，若CTRL層程序完整則將其拷貝到DRAM的相應位置并將控制權(quán)交給CTRL層程序；若CTRL層程序不完整則通過超級終端輸出相應信息并允許下裝CTRL層程序或上裝整片F(xiàn)lash的內(nèi)容。

CTRL層程序提供一個超級終端界面，進行各項功能模塊的設(shè)置及測試。界面設(shè)置的內(nèi)容如下：初始化設(shè)置及配置的讀取，GT48330寄存器的操作，交換芯片寄存器的操作，Switch各功能模塊操作：幀收發(fā)、VLAN設(shè)置、TRUNK操作、端口配置、MIB采集等。

在系統(tǒng)上電后，由電源模塊為整個系統(tǒng)提供電源支持，然后復位模塊將向整個系統(tǒng)提供復位信號，時鐘模塊向系統(tǒng)提供參考時鐘。在MCF5206E和GT48330模塊復位之后，MCF5205E將從存儲模塊Flash中讀取程序進行運行，根據(jù)程序運行的結(jié)果，MCF5205E模塊將通過GT-48330模塊對系統(tǒng)中的所有的交換芯片進行初始化，完成對系統(tǒng)的配置。在以后的過程中MCF5206E將通過GT-48330模塊來進行對系統(tǒng)的管理及包的接收和發(fā)送。而存儲模塊中的EDODRAM則用于存放在運行過程中所需的程序及數(shù)據(jù)和包的臨時存放。

5　對于擁塞控制的分析

由于GT-48330的構(gòu)架對于接收的G．Link口采用共同的FIFO，然后通過Out　Messager　Detecter來判別FIFO中的數(shù)據(jù)應該送到哪個通道中，這樣就有可能產(chǎn)生擁塞。如果某個通道滿了，他將不再接受OutMessager Detecter判定要發(fā)送給他的數(shù)據(jù)或消息，這樣將使得數(shù)據(jù)聚集在FIFO中，從而使得FIFO滿而產(chǎn)生擁塞。

對于新地址、包接收、中斷接收3個通道，可以通過一個可選的模式來防止擁塞，也就是他們在不能接收時，將通過丟棄新到的消息來防止其聚集在FIFO中導致?lián)砣?BR>
如果有許多的數(shù)據(jù)同時發(fā)給包Buffer的話，會使Buffer是滿的，同時如果此時＜DPB＞設(shè)為0（沒有丟棄包），這時G．Link口將產(chǎn)生流控消息，造成G．Link口的堵塞。如果這時CPU對某個設(shè)備發(fā)送了LW＿WRITE消息時，他將一直等待Buffer請求確認（BFR）的到來，在沒有收到此消息時，將不會進行其他的數(shù)據(jù)處理。而由于G．Link口的擁塞將導致BFR無法送出，因此包Buffer中的數(shù)據(jù)也將一直得不到CPU的處理，這樣將導致CPU的死鎖。死鎖的解決方法：

（1）可以將交換芯片設(shè)置成單包模式（SignalPacket Mode），使其只有在一個包被處理完后，才送下一個包。

（2）使用包擁塞失效位（Disable PacketBlocking），采用對新地址、包接收、中斷消息的丟棄來防止。同時CPU也可以通過某些方法來判斷潛在的擁塞，從而使得該寄存器置位。例如，可以限制發(fā)往CPU的包的類型和數(shù)量來控制。

由上可知，采用相關(guān)通道的丟棄功能可以防止CPU的死鎖問題，同時，他只對本身的通道有影響；如果僅采用流控功能則有可能導致死鎖問題的產(chǎn)生，對整個G．Link口產(chǎn)生影響。