摘 要 介紹美國Marvell公司生產(chǎn)的SOHO級網(wǎng)絡(luò)通信微處理器芯片88E6218的主要性能特點(diǎn)，并采用88E6218芯片設(shè)計(jì)SOHO網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺。該平臺具有高性能、低成本等優(yōu)點(diǎn)，可方便用于SOHO網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品的快速開發(fā)，具有較好的應(yīng)用前景。著重分析平臺的建立過程以及平臺存儲器和網(wǎng)絡(luò)端口的電路設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞SOH0 88E6218 網(wǎng)絡(luò)處理器 網(wǎng)絡(luò)平臺

隨著互連網(wǎng)的發(fā)展，PC用戶大量增加，辦公SOHO(Small Office，Home Office)化逐漸成為可能�，F(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)了許多面向SOHO應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品。許多芯片制造廠商紛紛推出了自己的面向SOH0應(yīng)用的嵌入式網(wǎng)絡(luò)微處理器芯片。美國Marvell公司生產(chǎn)的88E6218芯片是其中的一種。基于這個(gè)芯片，可以搭建一個(gè)低成本、高性能的SOH0網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺。通過在上層移植不同軟件，可以用于不同的SOHO網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品，如SOHO路由器、SOHO安全網(wǎng)關(guān)、SOHO交換機(jī)等等。本文介紹88E6218芯片的主要特點(diǎn)，給出基于88E6218的SCHO網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺設(shè)計(jì)方法。

1 88E6218芯片結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)
圖l為芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)框圖。

88E6218是美國Marvell公司(寬帶通信半導(dǎo)體公司)生產(chǎn)的面向SOHO應(yīng)用的一款高性價(jià)比的嵌入式網(wǎng)絡(luò)微處理器。該處理器
具有以下一些主要特點(diǎn)：
◆芯片內(nèi)嵌ARM9E的CPU核，采用32位RISC體系，帶有DSP指令擴(kuò)展，最高工作頻率可達(dá)150 MHz，片內(nèi)有8 KB指令Cache、8 KB數(shù)據(jù)Cackc和8 KB數(shù)據(jù)RAM。
◆芯片集成SDRAM和Flash存儲控制器，支持與其他具有存儲器地址映射的外設(shè)相連接，包括DSP。
◆SDRAM接口可以是16位(最大尋址深度32 MB)或32位(最大尋址深度64 MB)寬度。Flash接口可以是8位、16位或32位，最大尋址深度64 MB。
◆芯片有內(nèi)部DMA控制器、看門狗定時(shí)器、UART串行接口、JTAG調(diào)試口以及4個(gè)外部片選引腳BOOTCS、M_CSO、M_CS1、M_CS2。
◆芯片帶有5個(gè)支持IEEE802.3的MAC(Media ACccss Layer，媒體訪問層)+PHY(Physical Layer，物理層)接口(Port0~Port4)；1個(gè)多功能網(wǎng)絡(luò)接口(Port6)。該接口可配置為RMII(簡化媒體獨(dú)立接口)、MII(媒體獨(dú)立接口)或SNI(業(yè)務(wù)接點(diǎn)接口)模式(支持200 Mbps全雙工，可直接與交換機(jī)或無線局域網(wǎng)互連)；1個(gè)內(nèi)部雙倍速M(fèi)II接口(Port5，支持200 Mbps全雙工，可直接連接交換端口到CPU內(nèi)部的MAC)。
◆芯片提供基于QoS機(jī)制的快速以太網(wǎng)交換功能，內(nèi)部采用擁有專利技術(shù)的UniMAC結(jié)構(gòu)，如圖2所示，在88E6218內(nèi)部的CPU與多個(gè)快速以太網(wǎng)交換口之間形成高效的網(wǎng)絡(luò)接口。
◆一款低功耗的CMOS芯片，可提供216條引腳的LQFP封裝。
綜上所述，88E6218內(nèi)部功能強(qiáng)，外設(shè)接口豐富，可以提供一個(gè)單芯片的S0HO路由器／安全網(wǎng)關(guān)解決方案。

2 安全平臺硬件設(shè)計(jì)
2.1 平臺硬件結(jié)構(gòu)
圖3是基于88E6218的面向SOHO應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺硬件結(jié)構(gòu)框圖。
①電源電路。輸入5 V。經(jīng)過DC—DC變換，分別給擻處理器提供1.5 V、2.5 V和3.3 V的電壓。
②系統(tǒng)時(shí)鐘和復(fù)位電路。25 MHz有源晶振經(jīng)過倍頻可為平臺提供多種不同的時(shí)鐘頻率；采用專門的微處理器監(jiān)控芯片為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的復(fù)位信號。

③微處理器，即88E6218，是整個(gè)開發(fā)平臺的工作和控制中心。
④BOOT Flash存儲器，用于存放系統(tǒng)的啟動程序以及其他在系統(tǒng)掉電后需要保存的數(shù)據(jù)。
⑤StrataFlash存儲器，用于存放嵌入式操作系統(tǒng)和各種用戶應(yīng)用程序。
⑥SDRAM存儲器，是平臺為操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供的運(yùn)行空間，也是程序運(yùn)行中大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的緩存空間。
⑦網(wǎng)絡(luò)端口。4個(gè)10／100 Mhps速率的RJ45接口，為系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接入的物理通道；1個(gè)WAN接口，可配置為電口或光口，本平臺為電口；1個(gè)MII接口。
⑧RS232串口，可作為系統(tǒng)的Console調(diào)試口或用于平臺與其他應(yīng)用系統(tǒng)的短距離雙向串行通信接口。
⑨JTAG接口。通過該接口可對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、編程等。
⑩系統(tǒng)總線擴(kuò)展。引出數(shù)據(jù)總線、地址總線和必需的控制總線，便于用戶根據(jù)自身的特定需求，擴(kuò)展外圍電路。

2.2 平臺主要硬件單元電路設(shè)計(jì)
因力88E6218是一個(gè)面向SOHO應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)微處理器，而且本文設(shè)計(jì)的開發(fā)平臺主要用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，所以下面著重分析較重要的存儲器和網(wǎng)絡(luò)接口電路的工作原理和設(shè)計(jì)方法。

(1)Flash存儲器接口電路
Flash存儲器具有低功耗、大容量、可整片或分扇區(qū)快速燒寫、擦除，掉電后信息不丟失等特點(diǎn)，在各種嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。本系統(tǒng)的Flash存儲器包括兩部分