CN203490476U - PowerPC的PC104-plus控制器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及PowerPC的PC104-plus控制器系统。传统的PC104控制器存在很多问题，例如不能满足当前工业及控制领域的要求；另外其功耗很大已经不适合应用在PC104结构的设备中。PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特征在于：包括CPU、FLASH电路、SDRAM显存器电路、驱动电路、EEPROM电路、VGA显示模块、CPLD模块、复位电路、调试网口和调试串口，SDRAM显存器电路、FLASH电路、VGA显示模块、EEPROM电路、复位电路、调试串口和调试网口分别与CPU连接。本实用新型能够提高数据处理机传输能力，并提供更丰富的外部接口。
Description
技术领域
本实用新型属于嵌入式领域，涉及PowerPC的PC104-plus控制器系统。
背景技术
传统的PC104控制器包括X86处理器、北桥片、图形控制器、SDRAM及FLASH等，同时根据外部接口的不同再增加接口扩展芯片，如：其扩展一个以太网接口就需要再使用一片集成MAC和PHY的器件。
MPC8280器件是飞思卡尔研发的一款适用于通信领域进行数据通信的高性能PowerPC处理器，该处理器具有功耗非常低，能够高度继承各种流行的通信接口，并通过外部器件的简单扩展就可以实现传统的PC104控制器的各种功能，因此在长期的通信领域应用中得到了广泛的应用。图形控制器就是把CPU的数字信号转换为RGB图形或模拟视频信号的换用集成电路。
现在工业及民用控制领域对数据的实时处理及传输提出了更高的要求，数据处理算法趋于更加复杂，对设备的功耗要求越来越低。传统的PC104控制器都使用Intel公司的X86处理器实现，该处理器在使用过程中存在很多问题，例如：不能满足当前工业及控制领域的要求；另外其功耗很大且对外部内存及硬盘的需求提出更高的需求，已经不适合应用在PC104结构的设备中。但在现阶段的工业及控制领域，其控制系统大多都是基于PC104架构的设备建立的，对于比传统PC104控制器具有更高性能的PC104架构处理器设备仍有着强烈的需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够形成更高性能PC104控制器，提高数据处理机传输能力并提供更丰富的外部接口的PowerPC处理器的PC104-plus控制器系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特别之处在于：包括CPU、FLASH电路、SDRAM显存器电路、驱动电路、EEPROM电路、VGA显示模块、CPLD模块、复位电路、调试网口和调试串口，所述SDRAM显存器电路、FLASH电路、VGA显示模块、EEPROM电路、复位电路、调试串口和调试网口分别与CPU连接；所述SDRAM显存器电路与CPU连接构成CPU内存单元电路，FLASH电路与CPU连接构成CPU的程序存储电路。
所述CPU采用MPC8280处理器，所述SDRAM显存器电路、FLASH电路、驱动电路和CPLD模块均连接在CPU的60X总线上；所述调试串口和调试网口由CPU配置其MII模式，其上连接有太网物理层芯片，再增加网络变压器通过收发器转换而成。
所述EEPROM电路采用AT24C04AN-10SI-2V7型号芯片；复位电路采用MAX704TESA复位芯片，太网物理层芯片的型号为KSZ8041NLI，网络变压器的型号为HX1188NL，所述收发器为RS232收发器。
所述FLASH电路（5）的芯片采用2种，第一种是BOOT FLASH，采用一片容量为512KB的8位FLASH，其型号为AM29LV040B-70JI；第二种是用来存放VXWORKS映像的FLASH，采用一片容量为128MB的FLASH，型号为S29GL256GP90TFI010。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型具有更高性能PC104控制器，提高数据处理机传输能力，并提供更丰富的外部接口。
附图说明
以下结合附图和实施方式详细说明本实用新型：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1.CPU ，2. VGA显示模块，3. EEPROM电路，4. SDRAM显存器电路，5. FLASH电路，6. 驱动电路，7. CPLD模块，8. 复位电路，9. 网络变压器，10. 调试串口。
具体实施方式
如图1所示，PowerPC的PC104-plus控制器系统，包括CPU1、FLASH电路5、SDRAM显存器电路4、驱动电路6、VGA显示模块2、CPLD模块7、EEPROM电路3、复位电路8、调试网口9和调试串口10，所述SDRAM显存器电路4、FLASH电路5、VGA显示模块2、EEPROM电路3、复位电路8、调试网口9和调试串口10分别与CPU连接。
本实用新型采用MPC8280处理器作为中央处理器CPU电路，128M字节/64-bit的SDRAM电路构成的CPU内存单元电路，32M字节/16-bit的FLASH电路构成CPU的程序存储电路，SM502图形控制器和64M字节的SDRAM显存器件构成的图形显示单元电路；所述调试串口10和调试网口9分别由CPU配置其MII模式，再将以太网物理层芯片连接、增加网络变压器和通过收发器转换而成。
太网物理层芯片的型号为KSZ8041NLI，网络变压器的型号为HX1188NL，所述收发器为RS232收发器。
本实用新型的工作原理为：MPC8280处理器与128M字节/64-bit的SDRAM电路及32M字节/16-bit的FLASH电路构成最基本的CPU小系统；SDRAM显存器和FLASH都连接在MPC8280处理器的60X总线上，FLASH存储程序代码，SDRAM显存器用来运行代码；CPU启动时从FLASH中读取代码并拷贝到SDRAM中，然后执行代码，完成系统启动。
图形显示接口由MPC8280芯片上集成的PCI主控制器与外部SM502图形控制器的 PCI接口直接互联，完成处理器对SM502图形控制器的控制及数据传输。
本实用新型的MPC8280芯片的2路以太网接口通过使用MPC8280片上集成的FCC1和FCC2两个接口，并配置其 MII模式，然后与两片以太网物理层芯片KSZ8041NLI连接，并在接口上增加两个网络变压器HX1188NL，其中一个经过RS232收发器转换成RS232接口，其中就形成了1个专用的调试串口和1个10/100M调试网口。
复位电路8中的复位芯片采用MAX704TESA，完成处理器上电复位和手动复位功能；CPLD模块完成板控逻辑以及特殊接口匹配；I2C总线上外挂的EEPROM采用AT24C04AN-10SI-2V7，用来存储参数，具有掉电不丢失数据特性；
FLASH芯片采用2种：第一种是用来存储BOOT ROM的BOOT FLASH，采用一片容量为512KB的8位FLASH，型号为AM29LV040B-70JI；第二种是用来存放VXWORKS映像的FLASH，采用一片容量为128MB的FLASH，型号为S29GL256GP90TFI010，设计上兼容64MB、128MB的FLASH。
Claims (4)
1.一种PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特征在于：包括CPU（1）、FLASH电路（5）、SDRAM显存器电路（4）、驱动电路（6）、EEPROM电路（3）、VGA显示模块（2）、CPLD模块（7）、复位电路（8）、调试网口（9）和调试串口（10），所述SDRAM显存器电路（4）、FLASH电路（5）、VGA显示模块（2）、EEPROM电路（3）、复位电路（8）、调试串口（10）和调试网口（9）分别与CPU（1）连接；所述SDRAM显存器电路（4）与CPU（1）连接构成CPU内存单元电路，FLASH电路（5）与CPU（1）连接构成CPU的程序存储电路。
2.根据权利要求1所述的PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特征在于：所述CPU（1）采用MPC8280处理器，所述SDRAM显存器电路（4）、FLASH电路（5）、驱动电路（6）和CPLD模块（7）均连接在CPU（1）的60X总线上；所述调试串口和调试网口分别由CPU（1）配置其MII模式，其上连接有太网物理层芯片，再增加网络变压器通过收发器转换而成。
3.根据权利要求2所述的PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特征在于：EEPROM电路（3）采用AT24C04AN-10SI-2V7型号芯片；复位电路（8）采用MAX704TESA复位芯片，太网物理层芯片的型号为KSZ8041NLI，网络变压器的型号为HX1188NL，所述收发器为RS232收发器。
4.根据权利要求1、2或3所述的PowerPC的PC104-plus控制器系统，其特征在于：所述FLASH电路（5）的芯片采用2种，第一种是BOOT FLASH，采用一片容量为512KB的8位FLASH，其型号为AM29LV040B-70JI；第二种是用来存放VXWORKS映像的FLASH，采用一片容量为128MB的FLASH，型号为S29GL256GP90TFI010。
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