基于MPC8280的多通道HDLC控制器的应用

　　1 概述

　　时分复用是当前同步通信系统中用以提高数据传输效率的常用方法。例如第2代移动通信GSM系统，光同步传输网SDH等都是使用时分复用的例子。在现代通信设备的研发中，常常会遇到高速背板通信、多协议接口、网络管理信令通道等需要同时处理多个同步通信接口数据的情况。本文介绍了一种采用MPC8280处理器芯片内部的多通道通信控制单元，来处理多个同步通信接口数据的方法。

　　MPC8280是飞思卡尔公司PowerQUICC II产品线的较新成员。它采用0.13 μm工艺制造。内核、I/O的供电电压分别为1.5 V、3.3 V。MPC8280相比该公司的MPC8260，制造工艺和工作频率均有所提升，但因为核心电压下降，功耗反而下降。而且，MPC8280片内的DPRAM(双口静态存储器)容量增加了一倍，此外还增加了PCI和USB。

　　MPC8280芯片由主内核、SIU、CPM等3个主要功能模块组成，如图1所示。MPC8280的处理器主内核称为G2_LE，它是一种PowerPC架构的多级流水线超标量处理器。MPC8280内核运行频率为16*50 MHz。SIU模块主要负责60x总线控制、PCI桥及时钟产生。CPM模块负责处理通信事务，即处理SCC、SMC、FCC、MCC、USB、SPI、I2C等通信控制单元收发数据。本文所述的多通道HDLC控制器即采用CPM下的MCC(多通道控制器)通信控制单元来实现。

图1 MPC8280的组成

　　MPC8280片内集成的静态存储器包括DPRAM、全局配置寄存器、SI RAM(串行接口路由表配置空间)。其中，第1块32 KB的数据DPRAM空间被等分成16个bank(存储空间块)。CPM中的通信控制单元除了使用全局配置寄存器进行最基本的参数配置外，还须使用参数配置存储区块进一步配置。一般CPM中每个通信控制单元都有2个参数配置存储区块，参数配置存储区块均定位在DPRAM中的指定地址。SI RAM主要用于配置TSA(时隙分配器)的路由表。

　　2 SI(TSA)的设计

　　MCC总是和SI(串行接口)配合使用(因为MCC只是数据处理单元，不负责通信数据与MPC8280引脚的交互)，因此，只有SI配置好，MCC单元才能正常工作。每个MCC仅与1个SI相关联，而且，MCC1只允许连接到SI1，MCC2只允许连接到SI2。

　　MPC8280片内含2个SI，每个SI最多可控制4个TDM(时分复用)口。每个TDM口均拥有各自独立的收发帧同步脉冲、收发时钟引脚。时钟的同步边沿、时钟倍频(1×或2×时钟模式)、帧同步信号的超前时钟位数可编程控制。SI与MCC的关系如图2所示。

图2 SI与MCC的关系

　　TSA的主要工作是数据选路，即将CPM内各个通信控制单元的I/O数据以比特或字节为单位输送到TDM口上。换句话说，TSA相当于MPC8280的CPM模块中各通信控制单元(MCC、SCC、SMC、FCC等)进行TDMA(时分复用)的功能模块，对TSA的编程与后端的通信控制单元无关。TSA根据由SI RAM构造的路由表执行选路。