MPC860是目前在網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的一款微處理器,，其高速的PowerPC內(nèi)核,，連同集成的網(wǎng)絡(luò)與通信外圍設(shè)備，為用戶提供一個建立高端通信系統(tǒng)的解決方案,。STl6C654是一個帶有收發(fā)各64字節(jié),、可擴展4路串行通道FIF0的擴展通用異步收發(fā)器，用于和高速調(diào)制解調(diào)器及需要快速處理數(shù)據(jù)時間的共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一起工作,。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
1．1 主要器件選型
1．1．1 MPC860型微處理器
    MPC860 PowerQIUCC(簡稱MPC860)內(nèi)部集成了2個處理單元,。一個處理單元是嵌入的PowerPC核(PowerPCCore)，是主處理單元(CPU),，是一個RISC芯片,，通常編譯后的程序指令都是由它執(zhí)行；另一個處理單元是通信處理模塊CPM(Communications Processor Module),，內(nèi)部集成有一個RISC微處理器,，對各種常用的通信模塊進行管理。通信處理模塊內(nèi)部集成有4個串行通信控制器SCC,、2個串行管理控制器SMC,、1個串行外圍接口電路SPI和1個I2C接口。另外,，還有一個系統(tǒng)接口單元SIU,，主要功能是提供內(nèi)外總線的接口及一些其他功能(如SIU中斷)的管理等。本設(shè)計利用通信處理模塊CPM強大功能,，與STl6C654通信,。MPC860硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示,。

1．1．2 STl6C654
    STl6C654是一個帶有收發(fā)各64 Byte的FIF0的擴展通用異步收發(fā)器，自動軟硬件流程控制,，速率最高達到1．5 Mb／s(24 MHz時鐘),，支持16(Intel)／68(Motorola)總線接口類型。STl6C654結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,。擴展的4路串口通道,，每個通道有15個(64／68pin封裝)或16個(100pin封裝)內(nèi)部寄存器,，用來存放收發(fā)數(shù)據(jù)以及配置該串口的工作模式,，需要在初始化時對各寄存器進行配置。工作模式有中斷模式和定時查詢模式,，中斷模式實時性能好,，適合于緊急情況，中斷次數(shù)多,，中斷任務(wù)切換頻繁影響主要任務(wù)的運行,；定時查詢模式，由于STl6C654具有緩存,，定時查詢方式具備一般實時性,，數(shù)據(jù)不丟失。

1．2 系統(tǒng)組成
    電路設(shè)計需要注意：1)MPC2860采用大端(big-end)工作模式,，STl6C654從BD0開始接收數(shù)據(jù),。STl6C654數(shù)據(jù)總線D[0..7]連接MPC860的數(shù)據(jù)總線D[7．．0]，地址總線A[O..4]連接MPVC860地址總線A[31．．27],；2)STl6C654采用Motorola模式即接地,，此時控制為0，就是對4路串口同時使能,，選擇A3,，A4就可以對具體通道操作；3)采用定時查詢模式,，STl6C654的與MPC860的
連接,，與MPC860的連接，置空,，以實現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)的接收后以UDP協(xié)議包發(fā)送到以太網(wǎng)和從以太網(wǎng)收到的UDP包數(shù)據(jù)按協(xié)議重打包后發(fā)送到指定端口,；4)時鐘選擇為14．7654MHz，為O,，但實際波特率要通過MCRBIT7初始化設(shè)置,，各路傳輸速率最高可達921．6 Kb／s。STl6C654電路設(shè)計如圖3所示,。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
2．1 操作系統(tǒng)
    Vxworks是由WRS(Wind River System Ine．)公司開發(fā)的一套具有微內(nèi)核,、高性能,、可伸縮的實時操作系統(tǒng)，支持廣泛的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,，支持32位的CPU,，包括Intel公司的x86、MIatorola公司的68k和PoweerPC,、MIPS,、ARM，并能夠根據(jù)用戶的需求進行組合,；同時WRS公司還提供了優(yōu)秀的實時操作系統(tǒng)開發(fā)工具Tornado,。Tornado是一整套強有力的交叉開發(fā)工具，它能夠支持幾乎所有的工作平臺和目標處理器,，所提供有工具可用于所有目標機,，并具有兩種調(diào)試模式(系統(tǒng)模式和任務(wù)模式)，能夠輕松給Vxworks操作系統(tǒng)添加刪除各種通信協(xié)議,，能夠支持目標機和宿主機的如以太網(wǎng),、串行線路、在線仿真等通信選項,，其機制和功能都是基于C／C++語言,，任務(wù)、中斷,、通信都提供了統(tǒng)一的API接口,。這些特性為編寫應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動提供了極大便利。Tornado目前已發(fā)展到6．O及更高板本,。本設(shè)計開發(fā)工具是Tornado 2．0,。
    在Vxworks下，設(shè)備驅(qū)動可以嵌入到內(nèi)核隨系統(tǒng)一起啟動,，也可以作為加載模塊在系統(tǒng)啟動后運行,。前一種需要修改內(nèi)核，需要熟悉內(nèi)核結(jié)構(gòu)和運行方式,，這實現(xiàn)比較困難：而后一種比較簡單,，與編寫一般的應(yīng)用程度類似。本設(shè)計采用后者,。
2．2 STl6C654程序設(shè)計
    定義消息結(jié)構(gòu)MSG_STRUCT和串口接收UART_RECE_STRUCT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
    

    系統(tǒng)啟用收發(fā)2個任務(wù),，初始化STl6C654后，實現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)流程如圖4所示,。

3 結(jié)論
    在詳細分析MPC860和STl6C654元件性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,，介紹了具體的開發(fā)實例。硬件采用MPC860連接STl6C654,，軟件采用VxWorks系統(tǒng),，雙任務(wù)驅(qū)動STl6C654進行串口收發(fā)通信,，該實例已在TornadoⅡ2．0_2版本上通過調(diào)試，單通道連續(xù)收或發(fā)5字節(jié)實驗,，1秒20次無丟失包,。該
實例已成功應(yīng)用于某型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)中。