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首页POWERPC实验教程(解密)-----各种MPC8349基础实验、综合实验详细教程
几乎是目前为止最详尽的PowerPC嵌入式系统实验教程。内容详实丰富,实为不可多得的PowerPC嵌入式系统式统学习资料。 主要内容 第一章介绍了Power PC硬件设计及特点,重点介绍了Power MPC8349开发板硬件资源、板级功能、连接器等各硬件资源的调试配置;同时对系统上电复位、JTAG与DEBUG等系统设计信息给予描述。 第二章详尽介绍了多个基础实验的实验目的、实验原理、给出详尽实验步骤及预期结果。包括串口UART与PC通信实验、I2C接口实验、网口TESC Loopback实验、PCI Agent与Host连接实验等共9个基础实验。 第三章介绍了一些综合性应用试验。包括U-boot在PowerPC 中的使用、Embeded Linux 编译与移植、网络设备驱动程序等6个实验。 附录……………………………… 附录I Freescale PowerPC处理器概述 附录II Micetek开发板介绍 附录III Jediview 安装与注册 附录IV LTIB 的使用
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PowerPC 嵌入式系统实验教程
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PowerPC 嵌入式系统实验教程
第一章 Power PC 硬件设计及特点介绍
1.1 PowerPC e300 core介绍........................................................................................ 1
1.1.1 概述............................................................................................................. 1
1.1.2 PowerPC架构执行 ...................................................................................... 9
1.1.3 特殊执行信息............................................................................................. 9
1.1.4 内核之间的区别....................................................................................... 10
1.1.5 e300 内核间区别....................................................................................... 12
1.2 MPC8349 芯片介绍 ............................................................................................ 12
1.2 PowerPC MPC8349E开发板硬件设计........................................................ 17
1.2.1 板极功能................................................................................................... 17
1.2.2 MPC8349E-mITX开发板上器件装配...................................................... 36
1.2.3 连接器....................................................................................................... 37
1.2.4 跳线帽,拨码开关和LED灯................................................................... 42
1.2.5 MPC8349E-mITXE开发板配置 ............................................................... 47
1.2.6 规格........................................................................................................... 56
1.2.7 机械数据................................................................................................... 57
1.2.8 启动........................................................................................................... 57
1.2.9 MPC8349E-mITX软件.............................................................................. 63
1.3 系统设计信息..................................................................................................... 64
1.3.1 电源设计................................................................................................... 64
1.3.2 系统时钟................................................................................................... 68
1.3.3 上电复位与复位配置............................................................................... 70
1.3.4 复位配置信号........................................................................................... 70
1.3.5 JTAG与DEBUG ........................................................................................ 71
1.3.6 功能模块................................................................................................... 73
PowerPC 嵌入式系统实验教程
第 2 页 共 2 页
第二章 基础实验............................................................................................................. 80
2.1 UART 与 PC通信实验...................................................................................... 80
2.2 GTIMERS 计时实验.......................................................................................... 99
2.3 I2C接口实验...................................................................................................... 109
2.4 RTC实验一 alarm功能实验............................................................................. 136
2.5 RTC实验二 周期执行任务实验 .................................................................... 1488
2.6 SPI接口Loop模式读写实验 ............................................................................. 154
2.7 Random Number Generator实验..................................................................... 1799
2.8 PCI Agent与Host连接实验 ............................................................................... 201
2.9 TESC Loopback 实验..................................................................................... 2177
第三章 综合应用实验................................................................................................. 2733
3.1 U-boot在PowerPC中的使用 ........................................................................... 2733
3.2 Embeded Linux编译与移植.............................................................................. 340
3.3 MPC8349 ITX 开发板 LED字符设备驱动.................................................... 342
3.4 网络设备驱动程序........................................................................................... 351
3.5 RTL8139 驱动程序解析 .................................................................................. 365
3.6 Linux 透明代理与防火墙实现........................................................................ 373
附录............................................................................................................................... 3788
附录I Freescale PowerPC处理器概述................................. 错误!未定义书签。8
附录II Micetek开发板介绍..................................................................................... 387
附录III Jediview 安装与注册 .............................................................................. 4188
附录IV LTIB的使用................................................................................................ 445
PowerPC 嵌入式系统实验教程
第 1 页 共 490 页
第一章 PowerPC硬件设计及特点介绍
1.1 PowerPC e300 core 介绍
1.1.1 概述
本部分描述了e300内核的详细情况,提供了说明主要功能单元的结构框图,并简要描述
了这些单元如何相互作用。也特别提到了e300和以前来源于MPC603e处理器的PowerPC之间
执行的所有不同之处。请见章节“e300内核之间的差异,用于e300内核配置间区别的描述”。
e300内核是RISC(reduced instruction set computer)微处理器系列的低功率器件。内核
执行PowerPC架构的32位部分,该架构定义了32位有效地址,8、16和32位整数数据类型,
以及32和64位浮点数据类型。
内核是能发出和停止每时钟周期三个指令之多的超级数量处理器。为了更高的性能,指
令不以程序命令来执行;然而,内核使完成出现序列化。
e300内核独立执行单元包括:整数单元(IU),浮点单元(FPU),分支处理单元(BPU),
负载/存储单元(LSU)和系统整数单元(SRU)。e300c2和e300c3集成了用于两个IU的附加
整数单元。特别指出,e300c2不包括FPU。并行执行指令的能力和对带迅速执行时间的简单
指令的使用产生了高效率和基于e300内核系统的高流量。大部分整数指令在一个时钟周期里
执行。e300c2和e300c3里附加的IU和增强型乘法器改进乘法指令到最多两个周期延迟,这是
一个自以前处理器以来的重大改进。在e300c1和e300c2内核里,执行FPU。FPU是管线机制。
所以每个时钟周期能产生和完成一个单精度乘法加法指令。e300c1
和e300c3内核给大多数值
代表和所有整数模式的所有单-双精度浮点操作提供硬件支持。
e300c1提供独立片内32KB字节,8通道,联合设置,程序和数据的物理地址缓存和片内
程序和数据内存管理单元 (MMUs)。e300c2 和e300c3包括16KB四通道联合设置程序和数据
缓存。MMUs包含64-入口,两通道,联合设置,提供页要求、实际存储器、地址译码和多
种大小块译码支持的数据和程序译码查看缓冲器(DTLB和ITLB)。TLBs使用最小最近使
用( LRU)替换算法,缓存使用伪随机最小最近使用算法(PLRU)。TLBs用LRU替代算法,
并且缓冲区用PLRU算法。
内核还通过使用两个独立程序和数据块地址译码BAT和DBAT)阵列来支持块地址译
PowerPC 嵌入式系统实验教程
第 2 页 共 490 页
码,G2内核从包含每种BAT四对增加到8对BAT。在存储器访问和I/O访问的段、块或页的
基础上,这种增加为保护访问和提供译码提供了更好的灵活性。在进行块译码期间,有效地
址同时和在BAT阵列里所有8个入口做比较。按照PowerPC架构,假如一个有效地址同时位
于在TLB和BAT阵列里,BAT译码具有优先权。
作为共同系统总线(CSB)的一部分,e300内核有64位数据总线和32位地址总线。正常工
作期间,e300内核提供三态(可修改的,专有的和无效的)一致协议,该协议是一套兼容四
态(可修改的/专有的/共享的/无效的)MESI协议。然而,e300数据缓存包含支持共享缓存
一致状态(和其他PowerPC处理器相似)的可编程MESI延伸。两个协议共同工作于包括四
态缓存的系统。内核还支持单击和存储器访问的突发数据译码,并支持存储器映射I/O操作。
下图所示为e300c1内核的结构框图。
e300c1内核的结构框图
PowerPC 嵌入式系统实验教程
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下图所示为e300c2内核的结构框图。特别指出的是它不支持浮点操作。
e300c2内核的结构框图
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