基于PowerPC的多网口系统抗干扰设计

　　基于PowerPC 的嵌入式系统在网络通信应用方面具有不可替代的优势， 论文基于Freescale 公司的MPC8360E PowerQUICCII Pro 处理器设计多网口嵌入式终端系统，实现系统启动、网络数据交换和存储等功能。系统由MPC8360E 基本系统、电源模块、存储模块和网络接口模块及UART 接口、编程接口等模块组成。论文针对PowerPC 控制器及网络接口芯片的抗干扰要求，讨论了电源电路的抗干扰设计、重要信号线的阻抗匹配、未使用信号的合理处理及PCB 的抗干扰处理等关键问题。经测试该系统能够可靠地工作，完成网络通信功能。

　　1 引言

　　PowerPC 处理器性能好，稳定性强，集成度高。最新的PowerPC处理器集成了具有通信处理功能的通信引擎（QUICC Engine）技术，在网络通信领域得到了广泛应用。

　　为满足多个网络产品数据汇接的特殊需要， 本文设计一套多网口嵌入式终端系统， 具有多个网络端口间数据交换和存储的功能。

　　系统基于Freescale 的PowerPC 处理器MPC8360E 设计，包括MPC8360E 基本系统、电源模块、存储模块和网络接口模块及UART 接口、编程接口。

　　MPC8360E 处理器首次采用QUICC Engine 技术，具有8 个通用的通信处理器（Unified Communication Controller，UCC），支持广泛的通信接口，为网络、通信的开发提供了一个高性价比、高集成控制的处理器解决方案。

　　论文讨论了基于MPC8360E 的多网口嵌入式终端系统设计方案及系统框图，重点讨论了系统设计中的抗干扰措施，给出了电源抗干扰电路、PowerPC 及网络芯片特殊信号处理等关键的抗干扰电路设计， 并介绍了分层与布局、BGA 走线、等长走线、蛇形走线、差分走线等抗干扰印制电路板（PCB）设计方法。

　　2 基于MPC8360E 的多网口嵌入式终端系统框图

　　基于MPC8360E 的多网口嵌入式系统具有五个百兆网络接口，能够实现系统启动、网络设备管理及多网络端口的数据传输控制。如图1 所示，主要包括MPC8360E 基本系统、电源模块、存储模块和网络接口模块及UART 接口、编程接口几部分。在MPC8360E 的主控下，几部分协调工作，实现网络数据的交换和存储等功能。

　　

　　MPC8360E 基本系统提供MPC8360E 正常复位及启动需要的基本信号。MPC8360E 基于增强的e300c1 内核，提供了丰富的系统接口， 如支持general -purpose chip -select machine（GPCM），synchronous DRAM （SDRAM） machine，user -programmablemachines （UPM） 三种接口的Local Bus Controller（LBC）。此外它还使用了QUICC Engine 技术，配备了两个速率可以高达500MHz 的RISC 核心，提供了集成的多协议处理和互通技术，使得MPC8360E 的通信处理功能更加强大。

　　电源模块负责给整个系统供电， 提供PowerPC 芯片及外围电路需要的3.3V 和1.2V 两种电压。

　　存储模块用来存储系统启动代码、Linux 内核镜像和网络通信中的数据等， 其包括两片64M SDRAM， 一片16M NORFLASH 和一片512M NAND FLASH.其中，SDRAM 提供程序的运行空间；NOR FLASH 用来存储U-Boot、Linux 内核、文件系统等；NAND FLASH 主要用来存储网络通信中的数据。

　　系统中通过芯片DP83848IVV，DP83849IVS 与MPC8360E的UCC、网络隔离器的连接提供了五个RJ45 接口，以满足嵌入式终端系统多个网口的需求。DP83848IVV 和DP83849IVS 分别是单端口和双端口以太网物理层收发器，支持100Mbps 全双工工作方式，适用于高速网络互联设备。

　　JTAG 和UART 接口系统用于调试系统，打印系统调试信息或者其他有用信息。