MPC8250处理器及其在宽带接入中的应用

3 MPC8250在宽带接入中的应用

在目前的宽宽带接入中，一个显著的特点就是硬件接口和协议类型均呈现出多样化、复杂化的特征，这就对宽带接入产品提出了更高的要求。一方面，要在面积有限的电路板上支持更多类型的接口；另一方面，要处理更多、更复杂的通信协议。以宽带执着入中常见的接入路由器为例，一般需要提供以下功能：

①对内提供2个100Mbit/s以太网接口；

②对外应提供各种类型的广域网接口模块；

③支持PPP、PPPoE、LAPB等链路层协议；

④支持IP、IPX等网络层协议；

⑤支持RIP、OSPF、BGP等路由协议；

④支持组插、安全管理、VPN等机制。

可见，接入路由器以及类似的家庭网关、宽带接入集线路等设备的特点是不仅硬件接口多；而且由于协议众多，需要处理器具有相当的处理能力。

MPC8250本身即可通过内部集成的FCC支持3个100Mbit/s以太网接口或E1/E3接口，内部还集成了PCI总线控制器，因此可以减少使用外围扩展芯片；而且被减少的外围扩展芯片：PCI桥芯片和100Mbit/s以太网MAC芯片是硬件设计使用外扩芯片中引脚较多、接口较复杂的芯片。同时MPC8250还提供了4个SCC，可用于提供数据速率较低的通信接口，如10Mbit/s以太网接口、E1接口、ISDN PRI/BRI接口、X.25接口等。此外，MPC8250内核的工作时钟和CPM工作时钟均达到了百MHz级别。可见，将MPC8250用于宽带接入产品的设计可以充分利用MPC8250的优点，提供更为强大的处理能力，并在提高硬件集成度、降低软件开发难度的同时降低硬件成本。

4 基于MPC8250的接入路由器设计

根据上文对接入路由器的功能分析，接入器由器的硬件主要由中央处理器、广域网接口模块、局域网（以太网）接口模块、维护、调试接口模块、内存SDRAM、引导Flash等同部分构成。其中：MPC8250可通过内部集成的FCC支持2个100Mbit/s以太网接口，由于FCC支持标准的MII接口，因此可以直接与以太网的物理层收发器相连接；MPC8250内部集成了PCI总线控制器，可以用于提供与加密模块的接口；同时MPC8250仍然保留了4个SCC，可用于提供广域网接口；由于内部的SMC不提供Modem控制信号，因此为了支持远程拨号维护，扩串口控制芯片；此外，SDRAM、Flash、Bootrom、NVRAM等器件均通过60x总线与MPC8250连接。基于MPC8250的接入路由器内部硬件结构如图2所示。

除MPC8250外各模块设计说明如下：

①总线驱动：由于MPC8250的总线驱动能力有限，而60x总线上器件较多，除SDRAM与MPC8250直接相连外，其它器件与MPC8250的物理距离均较远，因此采用74LVC245提供数据总线的驱动，采用74LVTH244提供地址总线的驱动，采用74LVTH244为走线较长的总线控制信号（部分片选、R/W、OE等）提供总线驱动。

②广域网接口卡：主要完成电平转换功能，以PCMCIA插卡的形式提供。其中SCC1、SCC2对应插卡1，SCC3、SCC4对应插卡2，插卡可以是多协议串口卡、ISDN PRI接口卡、E1接口卡等。如果是多协议串口卡则一块插卡提供两路广域网接口，即SCC1、SCC2通过插卡1分别对应一路广域网接口。此时SCC1、SCC2的物理层接口均应工作在NMSI方式；如果是ISDN PRI或E1/T1接口卡则一块插卡提供一路扩域网接口，此时SCC1、SCC2的物理层接口均应工作在TDM方式。

③网络加密模块：以PMC插卡形式提供，提供用于VPN的加密/解密功能。

④以太网物理层接口芯片：完成以太网线路侧与以太网MAC收发器之间的电平转换、保护等功能，遵循与MAC层之间的MII接口规