本文首先介紹了基于MPC8247的嵌入式電力交換系統(tǒng)的硬件平臺(tái),著重闡述了如何在MPC8247處理器上開(kāi)發(fā)嵌入式電力交換系統(tǒng),主要包括開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、系統(tǒng)引導(dǎo)模塊U-Boot修改、內(nèi)核的裁剪和移植,交換軟件SDK移植,應(yīng)用軟件ZebOS的編譯等。通過(guò)電力交換設(shè)備(DPN8000)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,證實(shí)該系統(tǒng)具有體積小,功耗低,高帶寬等優(yōu)點(diǎn),為電力通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)做出了貢獻(xiàn)。
隨著電力通信的發(fā)展,電力業(yè)務(wù)量的增加,對(duì)嵌入式電力設(shè)備的I/O處理能力有了更高的要求,尤其需要能提供大容量、高速率和高帶寬的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)支撐的嵌入式接入設(shè)備,因此,性能高,功耗低的大容量嵌入式電力設(shè)備倍受青睞。
Freescale公司生產(chǎn)的PowerPC處理器MPC8247具有集成度高,功耗低和能支持豐富的外圍設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),再搭配IP Infusion的ZebOS(R)軟件,實(shí)現(xiàn)了快速通信與高吞吐率的數(shù)據(jù)處理,有效地提高了網(wǎng)絡(luò)的性能、降低了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的成本并增加了運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)的收益,很好地解決了嵌入式電力通信設(shè)備遇到的問(wèn)題。本文以開(kāi)發(fā)大容量電力光交換設(shè)備OLT(DPN8000)為背景,介紹了電力交換系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和嵌入式交換系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的搭建,重點(diǎn)針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)嵌入式電力交換系統(tǒng)給出解決辦法。
1 硬件平臺(tái)的概述
MPC8247板主要包括CPU子系統(tǒng),其系統(tǒng)框圖如圖1所示。
MPC8247是Freescale公司MPC82XX系列微處理器的一種,主要由G2_LE內(nèi)核(PowerPC 603e內(nèi)核的一種),系統(tǒng)接口單元SIU以及通信處理模塊CPM組成。支持60x總線,其數(shù)據(jù)線寬為64位,地址線為32位;支持PCI/LOCAL總線,其數(shù)據(jù)線寬為32位,地址線為32位。PowerPC8247內(nèi)核工作時(shí)鐘最高為400 MHz,CPM工作時(shí)鐘最高為200 MHz。外設(shè)接口大致如下:
(1)SDRAM:64位256 MB容量,由4片64 MB的MT48LC32M16A2TG組成,使用Local Bus的D[0:63]和A[16:28]。
(2)FLASH:32 MB容量,由2片16 MB的S29GL128N組成,設(shè)計(jì)中該FLASH工作在WORD模式,使用Local Bus的D[0:31]和A[4:29]。
(3)PCI總線:引出一個(gè)32位66 MHz的PCI總線,經(jīng)過(guò)PCI-PCIe橋片PI7C9X10轉(zhuǎn)換成為PCIe總線,經(jīng)XMC連接器連接到底板的交換芯片BCM56 338,作為FabrIC芯片的管理端口。
2 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建
2.1 準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)環(huán)境
通常嵌入Linux的開(kāi)發(fā)分為主機(jī)系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng),他們之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口和串口互連,網(wǎng)口一般用以下載程序和內(nèi)核映像文件,串口一般作為console控制臺(tái)來(lái)使用,在主機(jī)通過(guò)超級(jí)終端與目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行命令交互,就像PC的鍵盤(pán)和顯示器。
嵌入Linux系統(tǒng)模型如圖2所示。
2.1.1 安裝開(kāi)發(fā)編譯環(huán)境
通常主機(jī)與目標(biāo)板的CPU都不相同,需要進(jìn)行交叉編譯。在本項(xiàng)目中使用了GNU GCC工具鏈。GNUGCC的PowerPC版本需要交叉編譯,所有源代碼可以從FSF的FTP站點(diǎn)。
整個(gè)建立過(guò)程為:下載源文件、補(bǔ)丁和建立編譯的目錄;建立內(nèi)核頭文件;建立二進(jìn)制工具(binutils);建立初始編譯器(bootstrap gcc);建立C庫(kù)(glibc);建立全套編譯器(full gcc)。
安裝好之后可以用“which ppc_8xx.gcc”來(lái)查找一下產(chǎn)生的目標(biāo)執(zhí)行文件在哪里。
2.1.2 配置DHCP
主機(jī)系統(tǒng)需要設(shè)置DHCP服務(wù)器,用于目標(biāo)系統(tǒng)在采用BOOTP啟動(dòng)時(shí)獲取IP地址。設(shè)置之前首先要知道目標(biāo)系統(tǒng)的MAC地址,同時(shí)要保證主機(jī)系統(tǒng)安裝了DHCPD服務(wù)器。修改虛擬機(jī)中/etc/dhcpd.conf配置文件,然后用如下命令重新啟動(dòng)dhcpd服務(wù):
#/etc/init.d/dhcpd restart
同時(shí)啟動(dòng)dhcpd服務(wù),使主機(jī)每次啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)該服務(wù)。
2.1.3 配置TFTP服務(wù)器
TFTP(簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議)服務(wù)器用于目標(biāo)系統(tǒng)從主機(jī)系統(tǒng)上獲取可執(zhí)行的代碼或內(nèi)核映象文件。
以超級(jí)用戶登錄主機(jī)系統(tǒng),編輯下面文件:
#vim/etc/xinetd.conf
去掉下面一行的注釋:
#tftp dgram udp wait root/usr/sbin/tcdp in.tftpd
根目錄下創(chuàng)建tftpboot目錄:
#mkdir tftpboot
將每次編譯好的目標(biāo)代碼拷貝到該目錄下,在系統(tǒng)服務(wù)中啟動(dòng)TFTPD服務(wù)(運(yùn)行#setup,在“System servICes”中選擇。)然后執(zhí)行:#service xinetd restart即可。
2.1.4 配置NFS
NFS主要是給目標(biāo)系統(tǒng)提供一個(gè)根文件系統(tǒng)(Root Filesystem)。
首先,編輯配置文件/etc/exporlts:
#vi exports
如果原來(lái)不存在,添加一行:
/home/com_target_master*(rw,no_root_squash)
評(píng)論