基于RISC處理器PowerPC405EP的網(wǎng)絡(luò )打印機控制器設計

摘  要: 本文介紹了一種新型的32位高性能RISC處理器PowerPC405EP，提出了一種基于PowerPC405EP的網(wǎng)絡(luò )打印機產(chǎn)品控制器硬件設計方案并給出了部分設計細節，然后討論了基于此網(wǎng)絡(luò )打印機控制器的嵌入式操作系統VxWorks的開(kāi)發(fā)，移植以及BSP引導程序的開(kāi)發(fā)流程。
關(guān)鍵詞: RISC，PowerPC，網(wǎng)絡(luò )打印機控制器，VxWorks BSP， bootroom

引言
網(wǎng)絡(luò )打印機是一種將網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器功能與打印功能合二為一的新型網(wǎng)絡(luò )設備，其控制器設計要求處理器速度快，功能強大，能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )處理、打印數據交換以及嵌入式操作系統開(kāi)發(fā)等對硬件的各種資源要求。PowerPC405EP是IBM公司推出的一種高性能的32位RISC嵌入式處理器，片上集成了PowerPC405內核以及各種豐富的外圍設備接口資源，最高速度可達333MHz。本文針對該處理器的特點(diǎn)，提出了一種網(wǎng)絡(luò )打印機控制器的系統設計方案，并對此方案中較為關(guān)鍵的軟硬件技術(shù)進(jìn)行了討論。

系統設計方案
該網(wǎng)絡(luò )打印機控制器以PowerPC405EP為核心，系統結構框圖如圖1所示。
該系統包含PowerPC405EP處理器芯片及其上電復位電路、電源電路、系統時(shí)鐘電路、SDRAM內存及擴展電路、程序存儲及啟動(dòng)調試Flash電路、1片連接在IIC總線(xiàn)上提供啟動(dòng)配置選擇的EEPROM、用于ICE調試的JTAG口以及以太網(wǎng)口、串口等通信接口，與打印機引擎的數據通信協(xié)議由1塊FPGA實(shí)現。當系統工作時(shí)，控制器從以太網(wǎng)口接收打印數據，經(jīng)過(guò)運算處理后，通過(guò)外部設備總線(xiàn)控制器訪(fǎng)問(wèn)FPGA，把打印控制信號和數據輸出給引擎，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )打印功能。

圖1 網(wǎng)絡(luò )打印機控制器系統結構框圖

CPU時(shí)鐘電路
用一33.33MHz的外部晶振連接到CPU的Sysclk管腳作為外部輸入的低頻時(shí)鐘源, 然后通過(guò)初始化配置片內PLL將外部輸入的低頻時(shí)鐘源倍頻，為系統產(chǎn)生一個(gè)高頻系統時(shí)鐘。

SDRAM內存電路
由于405EP的SDRAM接口是32位數據總線(xiàn)，因此選用2片HY57V281620HCT芯片作為板上內存模塊。該芯片片內結構組織模式為8M