[发明专利]一种基于MPC7410处理器的VxWorks系统板及其软件设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及VxWorks系统板卡设计领域，具体的说是一种基于MPC7410处理器的VxWorks系统板及其软件设计方法。

背景技术

目前，有关PowerPC处理器、VxWorks系统的研究主要集中在应用系统设计、驱动开发、单板设计等方面，如张宇坤等人于2013年在《计算机技术与发展》期刊发表的《基于VxWorks的网卡驱动程序开发》和刘冰等人于2014年，而有关基于MPC7410处理器的VxWorks系统板的具体设计方法较少。经国内外现有文献资料检索，尚属空白。

长期以来，工厂承修的各类机型飞机的含处理器电路板中，处理器主要集中在DSP(包括TMS320F2407、TMS320VC5416以及TMS320VC6713系列TI公司DSP)、80CX86(包括80C186、80486处理器)、FPGA(包括EPM7128等)以及CPLD(包括XC95144等)等，然而对含VxWorks系统的板件修理尚属空白。

基于PowerPC处理器的VxWorks系统是目前新机机载计算机的典型系统。随着后续新机型飞机陆续进厂，其中含PowerPC处理器的航电产品修理数量将逐年呈上升趋势。为了系统掌握这类产品的检测与深度修理能力，迫切需要加强这方面的技术储备。为此，提出本专利的申请研究。

本专利为满足后续新机含VxWorks系统的PowerPC处理器板深修的需要，基于MPC7410这款PowerPC处理器，研制一块具有串口、网口、SDRAM以及FLASH的VxWorks系统板，在对该板功能进行系统阐述的基础上，给出其硬件架构与各部分电路设计，并在Tornado2.2环境下，开发BSP包，给出其硬件设计与软件开发过程中需要注意的方面，最后对其进行了测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出了一种基于MPC7410处理器的VxWorks系统板的具体设计方法，为机载VxWorks系统电路板的测试维修提供技术支撑，为其他MPCXXXX系列CPU的板卡设计提供技术参考。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于MPC7410处理器的VxWorks系统板，包括时钟模块、下载模块、复位电路模块、电源模块、主芯片模块、桥与存储器控制模块、串口模块、网口模块，所述时钟模块为所述桥与存储器控制模块提供外部晶振时钟，所述下载模块连接所述主芯片模块用于程序下载，所述复位电路模块连接所述主芯片模块、桥与存储器控制模块、串口模块和网口模块提供复位信号，所述电源模块连接各模块供应不同的电源电压，所述桥与存储器控制模块通过60x总线连接所述主芯片模块实现PowerPC到PCI的桥接功能以及管理内存，所述串口模块连接所述桥与存储器控制模块用于输入输出调试信息，所述网口模块通过PCI总线连接所述桥与存储器控制模块用于下载VxWorks系统镜像以及通信数据。

所述复位电路模块的复位顺序有严格要求，手动复位信号PWRST*与仿真器硬复位信号pCOP_HRST*经过与门逻辑输出有PCI总线复位信号PCI_RST*用于所述桥与存储器控制模块的主芯片Tsi107控制器复位、网口复位和PCI卡复位，所述Tsi107控制器产生所述主芯片模块的复位信号MPC107_HRST*用于硬复位所述主芯片模块，所述主芯片硬复位信号MPC107_HRST*通过非门逻辑输出串口复位信号UART_RST*用于复位串口模块，107软复位信号M107_SRST*与仿真器软复位信号pCOP_SRST*经过与门连接输出所述主芯片模块的软复位信号pCPU_SRST*。

所述时钟模块由外部晶振产生33MHZ时钟输入所述桥与存储器控制器模块的主芯片Tsi控制器，由Tsi107控制器产生所述主芯片模块的主芯片MPC7410的时钟100MHZ，所述Tsi控制器连接有SDRAM和PCI总线，由所述Tsi控制器提供SDRAM的100MHZ时钟和PCI总线的33MHZ时钟。

所述主芯片模块采用MPC7410处理器，运行在400MHZ频率，所述MPC7410处理器连接有L2缓存用于满足高速处理需求，所述L2缓存采用MCM69P737芯片。