基于RISC處理器PowerPC405EP的網絡打印機控制器設計

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的網絡打印機產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絡打印機控制器的嵌入式操作系統VxWorks的開發，移植以及BSP引導程序的開發流程。
關鍵詞: RISC，PowerPC，網絡打印機控制器，VxWorks BSP， bootroom

引言
網絡打印機是一種將網絡服務器功能與打印功能合二為一的新型網絡設備，其控制器設計要求處理器速度快，功能強大，能夠滿足網絡處理、打印數據交換以及嵌入式操作系統開發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，提出了一種網絡打印機控制器的系統設計方案，并對此方案中較為關鍵的軟硬件技術進行了討論。

系統設計方案
該網絡打印機控制器以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、系統時鐘電路、SDRAM內存及擴展電路、程序存儲及啟動調試Flash電路、1片連接在IIC總線上提供啟動配置選擇的EEPROM、用于ICE調試的JTAG口以及以太網口、串口等通信接口，與打印機引擎的數據通信協議由1塊FPGA實現。當系統工作時，控制器從以太網口接收打印數據，經過運算處理后，通過外部設備總線控制器訪問FPGA，把打印控制信號和數據輸出給引擎，實現網絡打印功能。

圖1 網絡打印機控制器系統結構框圖

CPU時鐘電路
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鐘源, 然后通過初始化配置片內PLL將外部輸入的低頻時鐘源倍頻，為系統產生一個高頻系統時鐘。

SDRAM內存電路
由于405EP的SDRAM接口是32位數據總線，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