MPC860在七号信令网关中的应用

    作者：王冰 靳学明  朱建军 杨镇西 丁有志 高志强

    摘要：介绍了PowerPCMPC860的内部结构、主要功能和性能特性，描述了它在七号信令网关中的应用，突出了其良好的性能及在七号信令网关中的重要地位。

    关键词：PowerPCMPC860通信处理模块七号信令

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    1  MPC860介绍 vd;k;l www.it55.com rdfg

    PMC860是MotorolaPowerPC系列CPU芯片主导产品，是互联网络和数据通信及控制领域使用较多、性能相当优越的嵌入式微处理器，内部集成了微处理器和一些通信领域的常用外围设备控制组件。MPC860相对先前的68K系列，性能和功能都有了大幅提高，CPU处理速度更快，通信处理能力强大。 免费资源www.it55.com

    MPC860结构框图如图1所示。 IT资讯之家 www.it55.com

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    由图1可以看出，MPC860主要可分为三部分：PowerPC处理器核、系统接口单元（SIU）和通信处理模块（CPM）。

    嵌入式PowerPC内核是主要的核心处理机单元，采用USIA(UserInstructionSetArchitecture)结构和全静态设计，拥有整形单元IU（Integer Unit）和加载/存储单元LSU(Load/Store Unit)，支持32位内/外部总线接口。它包括4KB数据和指令高速缓存；集成有存储管理单元MMU；在50MHz时钟输入时拥有66MIPS的指令处理速度。

    系统接口单元主要包括存储控制、总线监视、中断控制、软件看门狗、实时时钟、复位控制、总线仲裁和JTAC调试等功能模块。在32位系统总线下存储控制器支持动态数据总线宽度，可以分别支持8、16和32位外设或存储设备。 IT资讯之家 www.it55.com

    通信处理机模块主要包括RISC处理器、四个串行通信控制器（SCC）、两个串行管理控制器（SMC）、一个串行外围接口电路（SPI）、一个I2C(Inter-IntegratedCircuit)接口、5KB双端口RAM、三个并行I/O端口、四个独立的波特率发生器以及16位支持SCC、SMC、SPI和I2C的串行DMA通道。SCC可支持以太网、HDLC/SDLC、HDLC总线、AppleTalk、7号信令系统、UART、BISYNC、透明传输、支持PPP的异步HDLC等标准协议；SMC则可支持UART和透明传输等模式。CPM在几个不同的通信组件如SCC和SMC上可以同时收发数据，所有的通信组件可以独立地工作。SCC和SMC的物理接口由串行接口SI(SerialInterface)实现，SI允许SCC和SMC有两种外部连接方式：时分复用（TDM）接口引脚和非时分复用串行接口（NMSI）时的专用引脚。时分复用接口由MPC860的TDM引脚和时隙分配器（TSA）实现。MPC860提供两个TDM接口（TDMa、TDMb），用户可以通过编程TSA来实现TDM和SCC、SMC之间的数据路由。每个通信设备都有独立的DMA控制器，32位RISC控制这16个串行DMA在通信设备与双端口RAM或外部SDRAM之间传送数据。接收数据时，串行DMA从通信设备接收数据并将数据存入双端口RAM或外部SDRAM中；发送时顺序相反，串行DMA从双端口RAM或外部SDRAM中读取数据，由通信设备完成数据的发送。 IT资讯之家 www.it55.com

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    MPC860采用双处理器结构，内部集成PowerPCProcessor和CPMRISCProcessor。PowerPC执行高层代码，完成对外设的配置；RISC用来处理通信控制中的底层通信任务。两个处理器通过内部的5KB双端口RAM相互配合工作。在该存储区，每个处理器都可以根据运行情况独立设置控制位、读取状态位。由于CPM分担了嵌入式PowerPC的外围工作任务，减少了PowerPC对底层通信任务的干预，因而提高了PowerPC的工作效率。 IT资讯之家 www.it55.com

    由于通信处理模块中各通信控制器支持多种网络协议再加上PowerPC较快的处理速度，MPC860在许多领域得到了大量的应用，尤其适用于宽带接入设备如路由器、接入集线器、LAN/WAN交换机、PBX系统和STM网关等设计。 免费资源www.it55.com

    2  七层信令系统

    七号信令系统是数字通信网中采用最多的公共信道信号技术，它由消息传递部分（MTP）和用户部分(UP)组成。消息传递部分又可分为信令数据链路、信令链咱和信令网三部分，即通常所称的MTP1、MTP2和MTP3；用户部分则可分为电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）和ISDN用户部分（ISDN-UP）。其结构图如图2所示。 sflj www.it55.com kg^&fgd

    信令数据链路（MTP1）是指信令传递的物理介质，主要定义了信令数据链路的物理、电气和功能特性，规定与数据链路的连接方式，为信令链路提供信息载体。信令链路（MTP2）规定信令消息在信令数据链路上传递的功能和程序，与信令数据链路一起为两点间信令传递提供可靠的功能和程序，主要用来实现消息路由、消息识别、消息分配以及信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理等功能。

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    随着七号信令的普及，七号信令的业务量不断增加，特别是在移动信令网上，原有64kbps信令链路已经不能完全适应业务量增长的需求，对2Mbps高速信令链路的需求日益迫切。在下面的设计中，同时提供了64kbps和2Mbps两种迫令链路，以满足不同业务的需求。 sflj www.it55.com kg^&fgd

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    3  七号信令处理子系统的实现

    七号信令处理子系统是七号信令网关的一部分，主要用来实现MTP中一、二级功能，同时为二、三级提供可靠的数据通路。 45398 www.it55.com it55学习IT知识，享受IT生活 4dfkjn

    3.1硬件组成

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    七号信令处理子系统的硬件主要由核心处理器MPC860、数据交换网络（DSN）、E1接口模块、内存SDRAM、引导FLASH和HDLC控制器组成，结构如图3所示。

（编辑：IT资讯之家 www.it55.com）