基于MPC823e的嵌入式多媒体信息终端硬件开发平台设计

　　1. 引言

　　嵌入式计算机技术是21世纪两个重要发展方向之一，嵌入式计算机可应用到消费电子(手机，PDA，数码相机，数字电视及IP Phone等)，信息家电类产品，通信设备(路由器，交换机，放火墙，VPN等)，工业控制及军用电子等领域。据估计，未来十年中有95%的微处理器和65%的软件被应用于各种嵌入式电子设备中，支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理。本论文所描述的基于MPC823e 嵌入式多媒体信息终端的硬件平台，具有丰富的外围接口和多媒体功能，实现了电话业务、宽带上网、电子邮件收发、电子支付、广播广告、城市生活服务等功能。

　　2. MPC823e简介

　　PowerPC823e是Motorola公司的PowerQUICC系列嵌入式通信处理器中的一种，以精简指令集RISC的体系结构为基础，集成了32位微处理器和多种外设接口，具有强大的通信和网络协议处理能力，广泛应用于多媒体和网络产品。功能结构主要包括：嵌入式PowerPC内核，系统接口单元(System Interface Unit，SIU)，通信处理模块(Communications Processor Module，CPM)和LCD控制器单元。其系统结构框图如图1所示。

　　从图中可以看出, 通信处理器模块CPM 支持7个串行信道, 包括: 2 个串行通信控制器SCC, 2 个串行管理控制器SMC, 1 个USB 接口, 1 个I2C ，1 个串行外设接口SPI和一个LCD控制接口。因此,MPC823e 通过灵活的编程方式可实现对Ethernet、USB、T1/E1 等的支持, 以及对IEEE802. 3/Ethern2et、UART ( 同步/异步)、HDLC、等多种通信模式协议的支持。

　　另外, MPC823e 还具有增强型在片仿真调试功能, 功能齐全的接口单元,可进行优先级编程的中断控制等特征。本系统正是基于MPC23e 的这些特点来进行多媒体开发平台的硬件设计的。

　　3. 系统硬件总体设计

　　设计MPC823e 多功能多媒体开发平台的底层, 在硬件方面需要提供全面的通信接口、足够的内存容量、调试功能以及测试显示功能。根据设计, 本系统主要由主机系统、存储系统、人-机接口和机-机接口电路组成。主机部分的设计主要包括了系统电源、PLL电源电路、时钟电路、软硬件复位电路和上电复位电路、MPC823e总线信号分配与定义等，为增强总线驱动能力，特选用芯片74LVC245增强总线驱动能力。

　　存储系统部分用什么样的存储器取决于微处理器的支持。PowerPC系列基本上的存储器如EDO、EPROM、FLASH、SDRAM、SPAM等都支持。容量的大小主要取决于内核映像、文件系统、用户应用程序的大小。

　　通信接口部分电路包括：人-机接口和机-机接口，提供了1个Ethernet 接口、1个RS232 接口、1个USB 接口、1个I2C接口、一个800x600的液晶显示器(LCD)接口。同时，根据这款多媒体信息终端产品的特点，为了与网络管理中心和安全模块的通信和实现键盘功能，扩展了一块串口芯片ST16C552，ST16C552正好有两个标准的串口RS232，同时通过MPC823e的PCMCIA接口(IP_B0~IP_B7)和ST16C552的打印机并口，利用行列扫描键盘的原理实现了键盘功能，最多可以实现8x12个键符，多少取决于你需要的键符个数而定。