由外部總線訪問MPC5554的內部存儲器

3 系統設計
3．1 硬件設計
主芯片使用處理器MPC5554，其內部Flash有2 MB，通過EBI模塊進行外部訪問。外部主機使用Altera公司生產的Cyclone II系列FPGA芯片EP2C35F672，芯片的I／O資源豐富，選用的672引腳封裝最大可用I／O為475個，對于I／O需求很多的應用非常適合。EP2C35F672的33 216個LE單元，105個M4K的RAM塊，可以滿足較高要求的應用。
電路板上的電源種類較多，MPC5554需要有5 V、3．3V、1．5 V供電，EP2C35F672需要3．3 V和1．2 V供電，外部輸入則為5 V。采用2片LT1765將5 V轉換至3．3 V和1．2 V，1．5 V則利用NJD2783從3．3 V處生成。
根據圖1所示的連接，將MPC5554的EXTAL、TS、TSIZ[0：1]、ADDR[8：31]、DATA[O：31]、RD_WR、BR、BG、BB、TA、TEA等信號線全部接至FPGA的I／O處，其中EXTAL需要引至FPGA的PLL輸出口作為外部輸入時鐘，其余的都接至普通I／O。
為了方便調試及觀察結果，將MPC5554的1路SCI接口引出，通過MAX3232電平轉換至RS232電平，然后連至PC上的串口，使用超級終端程序進行觀察。
3．2 軟件設計
軟件的設計需要MPC5554與FPGA協同工作。首先需要將MPC5554配置為外主模式，在MPC5554的EBI模塊里共有2個主要的配置寄存器，分別是EBI模塊配置寄存器EBI_MCR和EBI總線監控寄存器EBI_BMCR。
EBI模塊配置寄存器負責整個模塊的基礎配置，MDIS位控制EBI模塊是否啟用，EXTM位配置EBI是否為外主模式，DBM位控制。EBI為32位或16位數據總線，EARP[O：1]用來設置總線請求的優先級。
EBI總線監控寄存器負責對總線監測控制，BMT[O：7]位為總線監測的超時周期，BME位控制總線監測的使能。
另外，還有一個總線傳輸錯誤狀態寄存器EBI_TESR，TEAF位為傳輸錯誤標志位，BMTF為總線監測超時標志位。
EBI模塊的初始化程序為：

在讀取操作時，EBI模塊在接收到FPGA發來的地址信息后，返回相應地址的數據信息；在寫入操作時，EBI模塊根據FPGA發來的地址信息，將數據信息寫入相應地址。根據圖2～圖5的流程與時序，作為外部主機的FPGA起到發起數據傳輸并結束的作用。FPGA部分使用VHDL語言，只附上結構體里的process部分。

結 語
本文所述的基于MPC5554和FPGA的測試系統已調試完成，MPC5554內部的Flash存儲器可以通過EBI模塊由外部的FPGA進行讀寫。與外掛的存儲器相比，通信讀／寫速度和系統的可靠性都大大提高。在實際應用中，其他處理器也可以像文中的FPGA一樣模擬總線時序。當應用中不需要數據傳輸時，也可將連接配置為普通I／0以作他用，硬件配置靈活。