嵌入式設(shè)計(jì)及通信設(shè)備開(kāi)發(fā)詳解

前言

　　通信設(shè)備開(kāi)發(fā)是嵌入式開(kāi)發(fā)的高端領(lǐng)域。如今，有越來(lái)越多的程序員投入到通信設(shè)備的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中。但由于技術(shù)壁壘，普通的程序員不能一下子就深入其中，甚至有的始終徘徊在低水平。就拿本書(shū)的七號(hào)信令測(cè)試儀來(lái)講，程序員不光要掌握所使用的芯片的特性，更要對(duì)七號(hào)信令做到透徹理解，而讀七號(hào)信令某層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)文檔就需要一兩個(gè)月時(shí)間，協(xié)議讀懂之后還要和硬件結(jié)合起來(lái)，編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)；而且網(wǎng)上沒(méi)有現(xiàn)成的資料（也不可能有詳細(xì)的資料，讀者可以想象，動(dòng)輒幾十萬(wàn)的設(shè)備，可以參考的源碼和文檔自然是不會(huì)有的，有的也只可能是應(yīng)用性質(zhì)的資料），并經(jīng)常是德語(yǔ)資料，加大了學(xué)習(xí)與應(yīng)用的困難。還有普通的學(xué)生常?？嘤跓o(wú)法接觸到實(shí)際的開(kāi)發(fā)，而無(wú)所適從?！　”緯?shū)的兩大特點(diǎn)是：　　1）突破通信設(shè)備開(kāi)發(fā)的技術(shù)壁壘，讓普通程序員看到通信設(shè)備的開(kāi)發(fā)過(guò)程?！　?）以4大實(shí)際產(chǎn)品為原型，讓程序員和愛(ài)好者看到真正的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程?！　∥覀兊哪繕?biāo)是完成本書(shū)第7章的二層交換機(jī)、第8章的七號(hào)信令測(cè)試儀、第9章的ATM信元收發(fā)卡和第10章的GSM信令測(cè)試儀的開(kāi)發(fā)。這些通信設(shè)備的實(shí)現(xiàn)完全依賴(lài)于MPC82XX系列處理器。雖然基于MPC82XX系列處理器相對(duì)于一般的ARM的開(kāi)發(fā)過(guò)程，表面上顯得很復(fù)雜，但是開(kāi)發(fā)同一個(gè)通信產(chǎn)品，MPC82XX系列處理器憑借其架構(gòu)特性和片上豐富的資源，絕對(duì)使開(kāi)發(fā)過(guò)程容易許多?！　”緯?shū)的結(jié)構(gòu)：　　第1章開(kāi)始就提出目的是開(kāi)發(fā)4個(gè)目標(biāo)產(chǎn)品，并說(shuō)明每個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)和開(kāi)發(fā)過(guò)程的概述。　　第2章介紹了PowerPC處理器核，使讀者有個(gè)大致的了解?！　〉?章深入介紹了PowerPC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)及寄存器概述?！　〉?章、第5章分別介紹了ppc指令集，相關(guān)關(guān)鍵指令的解釋?zhuān)巴暾睦?。因此這兩章可以看作是指令集的使用指南?！　〉?章舉了一個(gè)實(shí)際驅(qū)動(dòng)的例子，首先讓讀者看看ppc輕量級(jí)的程序，讀者應(yīng)該很容易看懂。　　第7章～第10章是本書(shū)的核心內(nèi)容——四大目標(biāo)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。只有對(duì)協(xié)議有了完完全全的理解和記憶之后，才能對(duì)這四個(gè)章節(jié)的內(nèi)容有所認(rèn)識(shí)。這四章的學(xué)習(xí)曲線可能比較陡，需要讀者細(xì)心地讀?！　”緯?shū)的四大產(chǎn)品所需的開(kāi)發(fā)板已經(jīng)完成，即七號(hào)信令開(kāi)發(fā)板和二層交換機(jī)開(kāi)發(fā)板，有需要的讀者可以聯(lián)系筆者?！　”緯?shū)的出版要感謝我的父母，沒(méi)有他們的支持我無(wú)法完成本書(shū)的寫(xiě)作；還有我的妻子，沒(méi)有她的鼓勵(lì)和照顧，本書(shū)不可能如此快地完稿。

內(nèi)容概要

本書(shū)針對(duì)通信處理器MPC82XX系列，共分為10章：前6章講述了MPC82XX開(kāi)發(fā)的基本知識(shí)、常用功能模塊以及基礎(chǔ)的PPC匯編；第7章到第10章，重點(diǎn)介紹了4個(gè)實(shí)際的應(yīng)用案例，內(nèi)容涉及二層交換機(jī)開(kāi)發(fā)、七號(hào)信令測(cè)試儀開(kāi)發(fā)、ATM信元收發(fā)卡開(kāi)發(fā)、GSM信令測(cè)試儀開(kāi)發(fā)等?！　”緯?shū)適合從事通信設(shè)備開(kāi)發(fā)的程序員及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生。

書(shū)籍目錄

前言第1章  目標(biāo)產(chǎn)品和開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介第2章　PowerPC 32位處理器概述第3章  PowerPC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)及寄存器概述  3.1  處理器概要  3.2  指令字段的合法組合  3.3　指令的分類(lèi)  3.4  已定義類(lèi)指令的形式  3.5  異常  3.6　存儲(chǔ)單元的尋址    3.6.1  存儲(chǔ)單元的操作數(shù)    3.6.2　有效地址的計(jì)算  3.7  寄存器集    3.7.1　USIA寄存器    3.7.2  虛擬環(huán)境架構(gòu)寄存器集——時(shí)基    3.7.3  操作環(huán)境的架構(gòu)寄存器集第4章  常用指令概述第5章  學(xué)習(xí)PowerPC匯編  5.1  學(xué)習(xí)PowerPC匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)  5.2  PowerPC匯編深入學(xué)習(xí)——數(shù)據(jù)訪問(wèn)方法和與位置無(wú)關(guān)的代碼    5.2.1  尋址模式    5.2.2  指令格式    5.2.3  編寫(xiě)與位置無(wú)關(guān)的代碼  5.3  使用PowerPC分支寄存器進(jìn)行編程    5.3.1  分支寄存器    5.3.2  無(wú)條件分支    5.3.3  條件分支    5.3.4  其他條件寄存器特性    5.3.5  使用計(jì)數(shù)寄存器  5.4  開(kāi)發(fā)PowerPC嵌入式程序    5.4.1  文件格式    5.4.2  數(shù)據(jù)類(lèi)型和對(duì)齊方式    5.4.3  寄存器調(diào)用約定    5.4.4　棧幀約定    5.4.5  參數(shù)傳遞    5.4.6　小數(shù)據(jù)區(qū)第6章  MPC8260進(jìn)行通信設(shè)備開(kāi)發(fā)初步——基本驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)實(shí)例  6.1  上電初始化過(guò)程    6.1.1  定義程序入口點(diǎn)    6.1.2　初始化棧    6.1.3  設(shè)置異常向量  6.2  MPC8260 SCC的工作原理與編程示例    6.2.1  簡(jiǎn)介    6.2.2　驅(qū)動(dòng)程序概述    6.2.3　驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)第7章  二層交換機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)  7.1  二層交換機(jī)的基本原理簡(jiǎn)述  7.2  二層交換機(jī)軟硬件系統(tǒng)概述    7.2.1  二層交換機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    7.2.2  系統(tǒng)模塊圖    7.2.3  MPC8260與ZL50408的連接方式    7.2.4 ZL50408與DP83843的連接方式    7.2.5  二層交換機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  7.3  驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)    7.3.1  DMA模式概述    7.3.2　ZL50408二層交換芯片概述    7.3.3  收發(fā)包的過(guò)程    7.4  二層交換機(jī)代碼結(jié)構(gòu)  7.5  二層交換機(jī)代碼實(shí)現(xiàn)    7.5.1  基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能函數(shù)實(shí)現(xiàn)    7.5.2  總體初始化流程    7.5.3  鏈路失效轉(zhuǎn)移配置    7.5.4　板卡啟動(dòng)初始化    7.5.5  收發(fā)包驅(qū)動(dòng)函數(shù)    7.5.6  端口控制的實(shí)現(xiàn)    7.5.7　VLAN模塊的實(shí)現(xiàn)    7.5.8　MAC模塊的實(shí)現(xiàn)第8章  七號(hào)信令測(cè)試儀最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)  8.1  七號(hào)信令測(cè)試儀下位機(jī)實(shí)現(xiàn)概述    8.1.1  DS21354功能描述    8.1.2  DS21354引腳控制    8.1.3  DS21354寄存器概述    8.1.4  上電過(guò)程及相關(guān)寄存器　　……第9章　ATM信元收發(fā)卡最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第10章　GSM信令測(cè)試儀最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　目標(biāo)產(chǎn)品禾和開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介　　我們的目標(biāo)是掌握本書(shū)第7章的二層交換機(jī)、第8章的七號(hào)信令測(cè)試儀、第9章的ATM信元收發(fā)卡和第10章的GSM信令測(cè)試儀開(kāi)發(fā)。這些通信設(shè)備的開(kāi)發(fā)完全依賴(lài)于MPC8260處理器。在通信設(shè)備領(lǐng)域，F(xiàn)reescale的實(shí)力非常強(qiáng)大。由于MPC82XX處理器實(shí)現(xiàn)操作復(fù)雜，使有的開(kāi)發(fā)者望而卻步。但是MPC82XX提供了豐富的片上資源，使我們的開(kāi)發(fā)過(guò)程恰恰能變得簡(jiǎn)單許多。本書(shū)的核心章節(jié)所列舉的產(chǎn)品程序，都是經(jīng)過(guò)筆者精心調(diào)試，在目標(biāo)板“跑”過(guò)的程序，經(jīng)過(guò)了必要的裁剪，基本都是可拿來(lái)直接用的．我個(gè)人認(rèn)為學(xué)習(xí)嵌入式開(kāi)發(fā)分為以下幾個(gè)階段?！　‰A段1：“跑流水燈”。學(xué)習(xí)之初的重中之重是閱讀代碼，因?yàn)閯傞_(kāi)始學(xué)，畢竟什么都不懂，先看看別人的程序總是有益的。然后自己再調(diào)試程序，使程序在硬件上“跑”起來(lái)（剛開(kāi)始在沒(méi)有開(kāi)發(fā)板的情況下，可以試著自己進(jìn)行軟件仿真），有了感性認(rèn)識(shí)后，一切都好辦了。如果一味地看書(shū)只能是越來(lái)越困惑，看著后邊的忘了前邊的，到最后失去興趣。另外，不要小瞧流水燈這個(gè)小小的程序。使其輕松地“跑”起來(lái)，也不是輕而易舉的，你的各個(gè)功能模塊都必須調(diào)試正確。筆者初學(xué)嵌入式時(shí)，在MPC8250ADS開(kāi)發(fā)板上把流水燈點(diǎn)起來(lái)，也是著實(shí)高興了一陣。這說(shuō)明內(nèi)存映射、程序載入的地址、I/O口配置、中斷如果用到了）、bootloader、BDM調(diào)試過(guò)程、自己編的程序全部都正確。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這也是不小的成就了。　　階段2：“看著datasheet，拿著模板改程序”。等有了一定的基礎(chǔ)后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們必然要學(xué)習(xí)某種具體的芯片（讀者不可能永遠(yuǎn)停留在“跑跑”流水燈的水平），這時(shí)就要翻閱大量的原廠手冊(cè)（有的還可能需要簽NDA），這說(shuō)明讀者的水平已經(jīng)達(dá)到了新的層次。當(dāng)然此時(shí)還必須輔以原廠例程模板，才能繼續(xù)開(kāi)發(fā)。畢竟只有少數(shù)人，才能進(jìn)行創(chuàng)造性的開(kāi)發(fā)。沒(méi)有一個(gè)程序，每行代碼都需要自己來(lái)完成。當(dāng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)類(lèi)似時(shí)，就需要尋找合適的解決方案了。　　階段3：“看著datasheet，寫(xiě)程序”?，F(xiàn)在真正的開(kāi)發(fā)就要開(kāi)始，讀者到這個(gè)階段后已經(jīng)可以根據(jù)不同的平臺(tái)（如MPC8260與$3C4510b）編寫(xiě)與其硬件對(duì)應(yīng)的匯編初始化程序（堆棧設(shè)置、中斷handler、復(fù)位等）以及程序的主框架等。這就要求讀者對(duì)芯片非常熟悉（精確到內(nèi)存級(jí)）。

編輯推薦

　　《嵌入式設(shè)計(jì)及通信設(shè)備開(kāi)發(fā)詳解：基于MPC82XX處理器》適合從事通信設(shè)備開(kāi)發(fā)的程序員及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生。

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