一种基于PowerPC的Rapidio高速数据交换处理系统的制作方法

一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统
技术领域
1.本实用新型涉及高速数据处理领域，特别涉及一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统。


背景技术：

2.在嵌入式计算机系统进行高速数据处理的过程中，需要接收来自外部设备的数据进行运算处理。计算机板卡面积越来越小，数据通信速率要求更高，rapidio满足了高性能，低引脚数，基于数据包交换的互联体系，支持板到板间的通讯；可以支持1.25g、2.5g、3.125g、5g、6.25g多种速率，且支持三种不同的通信方式用于应用上的开发，更能满足高速通讯的要求和软件代码开发的灵活性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供了一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统，利用powerpc处理器强大的运算、控制能力，丰富的对外接口，结合rapidio交换机，提供多级板卡的高速数据处理功能，提供多级板卡的高速数据处理功能，解决了上述问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统，包括若干处理器、nor flash、存储器和一个交换芯片、前面板调试连接器和vpx背板连接器，所述处理器为基于powerpc处理器架构的p2020处理器，交换芯片为基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片；
6.所述每个nor flash、存储器分别和一个独立的处理器连接，所述处理器连接到交换芯片，处理器通过交换芯片和vpx背板连接器连接，所述每个处理器独立的连接到前面板调试连接器；
7.所述系统还包括fpga，所述每个处理器都连接到fpga，所述fpga连接到vpx背板连接器。
8.为了更好地实现本方案，进一步地，还包括千兆交换机，所述每个处理器独立的连接到千兆交换机，所述千兆交换机连接到前面板调试连接器和vpx背板连接器。
9.为了更好地实现本方案，进一步地，所述千兆交换机采用bcm5396，千兆交换机通过mdi网口连接到前面板调试连接器和vpx背板连接器，所述千兆交换机通过sgmii接口连接到处理器。
10.为了更好地实现本方案，进一步地，所述每个处理器还连接到vpx背板连接器。
11.为了更好地实现本方案，进一步地，所述fpga通过子卡连接器连接到vpx背板连接器。
12.为了更好地实现本方案，进一步地，所述vpx背板连接器连接到电源。
13.本方案基于powerpc处理器架构的p2020处理器，该处理器包含高性能powerpc架构e500内核，具备32k字节的一级指令缓存和32k字节的一级数据缓存，处理器集成了512k
字节的二级缓存，2路rapidio接口，最大可以支持到5g通信速率，该处理器为高速数据处理系统提供强大的处理能力；并使用具有rapidio交换功能的cps1848交换机，有18个交换端口，支持1x，2x，4x。速度可支持1.25g，2.5g,3.125g，5g和6.25g；并支持端口的信号调节，进行多板卡通讯的扩展，具备高速的数据传输能力，配合powerpc处理器强大的运算能力，可实现多层级高速数据通讯，保证稳定性，快速可靠性，并提供高带宽、高速率的同步数据信息处理功能。
14.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型所述的一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统，利用powerpc处理器强大的运算、控制能力，丰富的对外接口，结合rapidio交换机，提供多级板卡的高速数据处理功能，提供多级板卡的高速数据处理功能；
16.2.本实用新型所述的一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统，利用powerpc处理器强大的运算、控制能力，丰富的对外接口，结合rapidio交换机，提供多级板卡的高速数据处理功能，提供多级板卡的高速数据处理功能，保证稳定性，快速可靠性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
18.图1是本实用新型的系统设计框图；
19.图2是本实用新型的基于powerpc的p2020处理器的电路连接图；
20.图3是本实用新型的nor flash的电路连接图；
21.图4是本实用新型的ddr3存储器的电路连接图；
22.图5是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图；
23.图6是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图；
24.图7是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图；
25.图8是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图；
26.图9是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图；
27.图10是本实用新型的基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片的部分电路连接图。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保
护范围的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.下面结合图1至图10对本实用新型作详细说明。
31.实施例1：
32.一种基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统，如图1，包括若干处理器、nor flash、存储器和一个交换芯片、前面板调试连接器和vpx背板连接器，所述处理器为基于powerpc处理器架构的p2020处理器，交换芯片为基于rapidio交换功能的cps1848交换机芯片；
33.所述每个nor flash、存储器分别和一个独立的处理器连接，所述处理器连接到交换芯片，处理器通过交换芯片和vpx背板连接器连接，所述每个处理器独立的连接到前面板调试连接器；
34.所述系统还包括fpga，所述每个处理器都连接到fpga，所述fpga连接到vpx背板连接器。
35.工作原理：系统的具体电路连接如图2
‑
图10，系统采用256m字节的nor flash，挂载到处理器的localbus总线，作为系统存储空间，可用作存储应用程序和用户数据；采用2gb ddr3存储器，挂载到处理器ddr控制器接口，作为系统运行内存使用，提供软件的执行空间。本方案基于powerpc处理器架构的p2020处理器，该处理器包含高性能powerpc架构e500内核，具备32k字节的一级指令缓存和32k字节的一级数据缓存，处理器集成了512k字节的二级缓存，2路rapidio接口，最大可以支持到5g通信速率，该处理器为高速数据处理系统提供强大的处理能力；并使用具有rapidio交换功能的cps1848交换机，有18个交换端口，支持1x，2x，4x。速度可支持1.25g，2.5g,3.125g，5g和6.25g；并支持端口的信号调节，进行多板卡通讯的扩展，具备高速的数据传输能力，配合powerpc处理器强大的运算能力，可实现多层级高速数据通讯，保证稳定性，快速可靠性，并提供高带宽、高速率的同步数据信息处理功能。
36.实施例2
37.本实施例在实施例1的基础上，所述基于powerpc的rapidio高速数据交换处理系统还包括千兆交换机，所述每个处理器独立的连接到千兆交换机，所述千兆交换机连接到前面板调试连接器和vpx背板连接器。
38.所述千兆交换机采用bcm5396，千兆交换机通过mdi网口连接到前面板调试连接器和vpx背板连接器，所述千兆交换机通过sgmii接口连接到处理器。每个处理器还连接到vpx背板连接器。
39.所述fpga通过子卡连接器连接到vpx背板连接器。所述vpx背板连接器连接到电源。
40.工作原理：本实施例的系统的运行步骤为：
41.基于nor flash引导powerpc，在上电后，powerpc自动读取存放于nor flash中的bootloader镜像并引导powerpc进入预设定状态，通过cmd line可进行参数配置和调试。
42.powerpc引导至cmd line后，通过参数配置，可使用以太网络启动操作系统进行调试；调试完成后，将调试好的镜像文件写入nor flash，再通过修改cmd line参数，配置模块从nor flash启动，实现程序的固化。
43.powerpc启动操作系统后，通过配置rapidio交换机的端口路由，并对外设备分配id。
44.配置路由和分配id后，进行doorbell数据通信，进行message数据通信；
45.powerpc启动操作系统后，通过powerpc运算器，对ddr3内存空间中接收到的各设备同步数据处理。
46.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
47.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。