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其实从去年底至今年这会儿，我主要是折腾在两块板子上，一块是我自己画的跟smartfusion相对应的那块信号处理板，一块是基于powerpc的那块载板。两块板子的共同特点是都卡在st16c654这个芯片上。还是分开来说吧。   我自己的那块信号板，可以说在跟st16c654的原理连接上是完全错误的：   我选的st16c654是sop64封装的，这样它就只能是intel（16）mode 下，而我是把smartfusion的EMC直接连接在st16c654的引脚上的，这样首先没有写使能信号，其次通道使能cs信号相对于地址没有延迟，再次EMC是32位的，这样地址总线上的A0，A1是没法用的，最后，由于不熟悉芯片，直接把reset信号接到FPGA上，其实这样也可以，但是最好还是应该加一个RC复位信号，这样有一个短暂的脉冲，整个片子才开始启动。   后来经过无数飞线之后，终于调通。但是在芯片厂商的建议是自己在smartfusion芯片内部的FPGA部分做一个总线控制器，通过APB3总线来驱动st16c654芯片，这样会更好更灵活一些。而我则考虑到由于每个芯片均要4个通道使能信号，则两块芯片共需8个，显然如果用MSS内部的EMC总线，它只有2个片选段，这是无论如何都不够用的，所以只有自己写一个总线控制器，并参考官方给出的示例，写一个桥，把该控制器与APB3总线连接起来。后来用ModelSim进行仿真后，才完成一个初步，还需要进行更深的测试。   至于那块加载在自己所做载板上的powerpc的板卡，虽然在该最小系统板内部跑的是Vxworks，但是由于是以download app的形式进行调试，所以与Vxworks本身倒没有太大关系。反而由于是三个人都有在上面做工作，所以同样也走了不少弯路，：   首先要通过CPLD进行译码，对不同的地址进行翻译后输出不同的通道使能端。这里面有一个片选信号的使用，即用片选信号来进行锁定，否则容易造成混乱。其次同样是reset信号的问题，这里在CPLD内部产生一个脉冲信号，在芯片上电时候进行复位。最后是中断的使用，由于在Vxworks内部如果直接加中断的话，会造成系统紊乱，所以还是将串口最后封装在BSP里面，打包成为IO设备来进行操作。   另外的问题则是另外的一类了，在外部总线输出时，powerpc的数据总线是反的，这样高八位和低八位就成了颠倒的了，但是由于沟通上的错误，外部总线输出是16位的时候，我们接的是A0，A1，A2。这样A0没有用，但是还是可以操作ST16c654的，起码是在用查询方式的时候是可以的。当厂家采用硬连接的手段把POWERPC的数据总线反过来时，我们还是按照8位的方式来操作，这样我们操作的数据就是高八位的数据了，这样又造成了新的问题。所以带来了又一次的反复。  

!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -- 一、项目简述 该项目是基于 ACTEL 公司的 Smartfusion 系列的芯片为核心，搭建的一个最小系统板。将相关的引脚和接口甩到插头上，用来增加扩展板，从而实现各种功能。 首先，从器件的选型说起。 选择核心处理芯片 A2F200M3 ，理由有很多，主要有以下几点： 1 、如同芯片资料所介绍的那样，该芯片由 FPGA ， ARM CORTEX M3 核和可编程模拟通道组成，足以在很小的体积实现如此多的功能，确实非常吸引人。 2 、该芯片不像 ALTERA 或者 XLINX 出的 FPGA 芯片那样，不用配置芯片，它将程序保存在芯片自带的 FLASH 上，这样显然在上电速度上有了很大的提高，同时也避免了在程序在下载过程中的意外情况，增加了一部分的可靠性。 3 、 ACTEL 在西安的代理公司能提供给我三个样片，而且他们的售后也比较好，也许是比 ALTERA 小的缘故吧。 4 、封装选用了 256 管脚的 FBGA 封装。 在该板上，一共使用了两种电源，分别是 +3.3V 和 +1.5V ，输入是 +5V 的电源。 +3.3V 的电源转换芯片选用了 LM1117DT-3.3V ，这是个低压降正负电压调节器，主要特点是限流，热关闭。最大输出电流 800mA ，电压输出偏差 ± 2% 。封装选用了贴片的 TO-252/TD03B_N 封装。 +1.5V 的电源转换芯片选用了 LMS1587CS-1.5V ，同样是个低压降正负电压调节器，该芯片的主要特点是快速响应。其最大输出电流 3000mA ，电压输出偏差 ± 1% 。封装选用了贴片的 TO-263/TS3B_N 。封装 这个芯片选的挺失败的，一是没有考虑其主要特点，二是查询 RS 之后得知在上海只有 7 片，量非常少。所以后边如果继续生产的话肯定得改。 电源芯片的选型目前看来一是根据系统需求考虑其主要特点，二是根据系统需要计算出其负载，如功率，电流等是否能够满足。这个还需要在后边的设计中不断完善。 A2F200M3 芯片内部提供了 100MHz 的晶振，但是也可以加外部晶体。这里在外部按照评估板上的例子选择了 32768Hz 和 20MHz 的两个晶体。 32768Hz 的晶体选了一个比较好的，频率稳定性 60ppm ，温度范围 -20 ～ +60 0 C 。封装是直插型， 2 ∅ X6.2mm 。 20MHz 晶体同样选了一个直插型，频率稳定性 50ppm ，温度范围 -20 ～ +70 0 C 。 参照评估板的电路，复位芯片选用 DS1818 ，封装选用 SOT-23 。 在该最小系统上，增加了一块 SPI 接口的 FLASH 芯片，这里选用 M25P80 。这是一款 8M ， 75Hz SPI 总线接口的 FLASH 芯片。 JTAG 接口借鉴评估板的资料绘制，没有什么改动。其余也就是些接头。 二、电路板的设计与关键点 1 、电路板采用 6 层板。 2 、核心芯片 A2F200M3 的电源引脚加 0.01uF 的去耦电容。 3 、在 +5V 电源输入处加 100pF ， 0.01uF ， 0.1uF ， 1uF ， 10uF ，在电源转换芯片附近 +3.3V 和 +1.5V 输出的地方加 100pF ， 0.01uF ， 0.1uF ， 1uF ， 10uF 的去耦电容。 4 、该芯片有个 JTAG SEL 引脚，我按照评估板的原理图绘制。但是 ACTEL 的工程师建议拉高。后来我还是增加了选择的地方。   三、经验及问题 1 、在设计板卡时，最好增加上电的 POWER GOOD LED 灯和调试参考的 DEBUG LED 灯，选择贴片的封装，大约是 0805 电容的大小，这样更直观和方便。 2 、最好在关键位置留出检测点。 四、改进 1 、参考了 emcraft 的板子 ，他们在板子上增加了 16M PSRAM 和 8M NOR Flash 。在此需要考虑硬件的存储容量是否能满足系统要求。 2、该电路板上应用了uCOS-ii作为实时系统，对于其实时性和多任务的性能，目前还在测试中。