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MPC860在七号信令网关中的应用

2017-08-28 05:39 摘要：介绍了PowerPC MPC860的内部结构、主要功能和性能特性，描述了它在七号信令网关中的应用，突出了其良好的性能及在七号信令网关中的重要地位。

1 MPC860介绍

PMC860是Motorola PowerPC系列CPU芯片主导产品，是互联网络和数据通信及控制领域使用较多、性能相当优越的嵌入式微处理器，内部集成了微处理器和一些通信领域的常用外围设备控制组件。MPC860相对先前的68K系列，性能和功能都有了大幅提高，CPU处理速度更快，通信处理能力强大。

MPC860结构框图如图1所示。

由图1可以看出，MPC860主要可分为三部分：PowerPC处理器核、系统接口单元（SIU）和通信处理模块（CPM）。

嵌入式PowerPC内核是主要的核心处理机单元，采用USIA(User Instruction Set Architecture)结构和全静态设计，拥有整形单元IU（Integer Unit）和加载/存储单元LSU(Load/Store Unit)，支持32位内/外部总线接口。它包括4KB数据和指令高速缓存；集成有存储管理单元MMU；在50MHz时钟输入时拥有66MIPS的指令处理速度。

系统接口单元主要包括存储控制、总线监视、中断控制、软件看门狗、实时时钟、复位控制、总线仲裁和JTAC调试等功能模块。在32位系统总线下存储控制器支持动态数据总线宽度，可以分别支持8、16和32位外设或存储设备。

通信处理机模块主要包括RISC处理器、四个串行通信控制器（SCC）、两个串行管理控制器（SMC）、一个串行外围接口电路（SPI）、一个I2C(Inter-Integrated Circuit)接口、5KB双端口RAM、三个并行I/O端口、四个独立的波特率发生器以及16位支持SCC、SMC、SPI和I2C的串行DMA通道。SCC可支持以太网、HDLC/SDLC、HDLC总线、AppleTalk、7号信令系统、UART、BISYNC、透明传输、支持PPP的异步HDLC等标准协议；SMC则可支持UART和透明传输等模式。CPM在几个不同的通信组件如SCC和SMC上可以同时收发数据，所有的通信组件可以独立地工作。SCC和SMC的物理接口由串行接口SI(Serial Interface)实现，SI允许SCC和SMC有两种外部连接方式：时分复用（TDM）接口引脚和非时分复用串行接口（NMSI）时的专用引脚。时分复用接口由MPC860的TDM引脚和时隙分配器（TSA）实现。MPC860提供两个TDM接口（TDMa、TDMb），用户可以通过编程TSA来实现TDM和SCC、SMC之间的数据路由。每个通信设备都有独立的DMA控制器，32位RISC控制这16个串行DMA在通信设备与双端口RAM或外部SDRAM之间传送数据。接收数据时，串行DMA从通信设备接收数据并将数据存入双端口RAM或外部SDRAM中；发送时顺序相反，串行DMA从双端口RAM或外部SDRAM中读取数据，由通信设备完成数据的发送。

MPC860采用双处理器结构，内部集成PowerPC Processor和CPM RISC Processor。PowerPC执行高层代码，完成对外设的配置；RISC用来处理通信控制中的底层通信任务。两个处理器通过内部的5KB双端口RAM相互配合工作。在该存储区，每个处理器都可以根据运行情况独立设置控制位、读取状态位。由于CPM分担了嵌入式PowerPC的外围工作任务，减少了PowerPC对底层通信任务的干预，因而提高了PowerPC的工作效率。

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由于通信处理模块中各通信控制器支持多种网络协议再加上PowerPC较快的处理速度，MPC860在许多领域得到了大量的应用，尤其适用于宽带接入设备如路由器、接入集线器、LAN/WAN交换机、PBX系统和STM网关等设计。