[發明專利]一種基于MPC7410處理器的VxWorks系統板及其軟件設計方法

在審

• 申請號: 201711202535.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107967236A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 鄭永龍;聶敏;姚旭成;彭虎;張子明;周勇軍
• 申請（專利權）人: 國營蕪湖機械廠
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F8/20;G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及VxWorks系統板卡設計領域，具體的說是一種基于MPC7410處理器的VxWorks系統板及其軟件設計方法。

背景技術

目前，有關PowerPC處理器、VxWorks系統的研究主要集中在應用系統設計、驅動開發、單板設計等方面，如張宇坤等人于2013年在《計算機技術與發展》期刊發表的《基于VxWorks的網卡驅動程序開發》和劉冰等人于2014年，而有關基于MPC7410處理器的VxWorks系統板的具體設計方法較少。經國內外現有文獻資料檢索，尚屬空白。

長期以來，工廠承修的各類機型飛機的含處理器電路板中，處理器主要集中在DSP(包括TMS320F2407、TMS320VC5416以及TMS320VC6713系列TI公司DSP)、80CX86(包括80C186、80486處理器)、FPGA(包括EPM7128等)以及CPLD(包括XC95144等)等，然而對含VxWorks系統的板件修理尚屬空白。

基于PowerPC處理器的VxWorks系統是目前新機機載計算機的典型系統。隨著后續新機型飛機陸續進廠，其中含PowerPC處理器的航電產品修理數量將逐年呈上升趨勢。為了系統掌握這類產品的檢測與深度修理能力，迫切需要加強這方面的技術儲備。為此，提出本專利的申請研究。

本專利為滿足后續新機含VxWorks系統的PowerPC處理器板深修的需要，基于MPC7410這款PowerPC處理器，研制一塊具有串口、網口、SDRAM以及FLASH的VxWorks系統板，在對該板功能進行系統闡述的基礎上，給出其硬件架構與各部分電路設計，并在Tornado2.2環境下，開發BSP包，給出其硬件設計與軟件開發過程中需要注意的方面，最后對其進行了測試。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出了一種基于MPC7410處理器的VxWorks系統板的具體設計方法，為機載VxWorks系統電路板的測試維修提供技術支撐，為其他MPCXXXX系列CPU的板卡設計提供技術參考。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種基于MPC7410處理器的VxWorks系統板，包括時鐘模塊、下載模塊、復位電路模塊、電源模塊、主芯片模塊、橋與存儲器控制模塊、串口模塊、網口模塊，所述時鐘模塊為所述橋與存儲器控制模塊提供外部晶振時鐘，所述下載模塊連接所述主芯片模塊用于程序下載，所述復位電路模塊連接所述主芯片模塊、橋與存儲器控制模塊、串口模塊和網口模塊提供復位信號，所述電源模塊連接各模塊供應不同的電源電壓，所述橋與存儲器控制模塊通過60x總線連接所述主芯片模塊實現PowerPC到PCI的橋接功能以及管理內存，所述串口模塊連接所述橋與存儲器控制模塊用于輸入輸出調試信息，所述網口模塊通過PCI總線連接所述橋與存儲器控制模塊用于下載VxWorks系統鏡像以及通信數據。

所述復位電路模塊的復位順序有嚴格要求，手動復位信號PWRST*與仿真器硬復位信號pCOP_HRST*經過與門邏輯輸出有PCI總線復位信號PCI_RST*用于所述橋與存儲器控制模塊的主芯片Tsi107控制器復位、網口復位和PCI卡復位，所述Tsi107控制器產生所述主芯片模塊的復位信號MPC107_HRST*用于硬復位所述主芯片模塊，所述主芯片硬復位信號MPC107_HRST*通過非門邏輯輸出串口復位信號UART_RST*用于復位串口模塊，107軟復位信號M107_SRST*與仿真器軟復位信號pCOP_SRST*經過與門連接輸出所述主芯片模塊的軟復位信號pCPU_SRST*。

所述時鐘模塊由外部晶振產生33MHZ時鐘輸入所述橋與存儲器控制器模塊的主芯片Tsi控制器，由Tsi107控制器產生所述主芯片模塊的主芯片MPC7410的時鐘100MHZ，所述Tsi控制器連接有SDRAM和PCI總線，由所述Tsi控制器提供SDRAM的100MHZ時鐘和PCI總線的33MHZ時鐘。

所述主芯片模塊采用MPC7410處理器，運行在400MHZ頻率，所述MPC7410處理器連接有L2緩存用于滿足高速處理需求，所述L2緩存采用MCM69P737芯片。