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)