基于88E6218的SOHO网络开发平台设计

(2)SDRAM接口电路

与Flash存储器相比较，SDRAM(Synchronous Dynamic Random ACCeSS Memory，同步动态随机存储器)虽然不具有掉电保持数据的特性，但其存取速度大大高于Flash存储器，在系统中主要用作程序的运行空间。本系统中，考虑到88E6218的内部存储控制器支持单片SDRAM的最大容量为128 MB，所以选用了现代的HY57V281620，它的存储容量为4组×2M×16位(16MB)，工作电压为单3.3 V±O.3 V，16位数据宽度。根据系统需求，可构建16位或32位的SDRAM存储器系统，但为充分发挥32位CPU的数据处理能力，大多数系统采用32位的SDRAM存储器系统。本系统选用两片HY57V281620并联构建32位的SDRAM存储器系统，共32 MB的SDRAM空间，可满足嵌入式操作系统及各种相对较复杂的功能运行要求。图5为两片HY57V281620并联构建32位SDRAM存储器系统的框图，其中一片为高16位，另一片为低16位，将88E6218的M_CS0分配用于 SDRAM 存储器的片选， 直接与 2 片HY57V281620HCT的CS相连；M_CS1保留，可根据需要利用它将SDRAM存储器容量扩展到64M存储空间。2片HY57V281620的芯片时钟输入端CLK接88E6218的M_CLK_OUT端；2片HY57V281620的时钟使能CKE端直接上拉；2片HY57V281620的行地址锁存RAS、列地址锁存CAS、写使能端WE分别接88E6218的RAS端、CAS端、WE端，2片HY57V281620的地址总线A[0:11]接88E6218的地址总线M_A[0:11]；2片HY57V281620的组地址选择BAO、BA1，接88E6218的地址总线M_Al3、M_A14；高16位HY57V281620芯片的数据总线D[0:15]接88E6218数据总线的高16位M_D[16:31]，数据I／O屏蔽引脚UDQM、LDQM分别接88E6218的DQM3、DQM2;低16位HY57V281620芯片的D[0:15]接88E6218数据总线的低16位M_D[O:l5]，数据I／O屏蔽引脚UDQM、LDQM分别接88E6218的DQM1、DQM0。具体电路连接如图5所示。

(3)网络接口电路

以太网接口可分为协议层和物理层．协议层是由一个叫MAC的单一模块实现的。物理层由两部分组成，即PHY和传输器。常见的是把MAC和PHY集成在一个设备中。 目前常见的以太网接口芯片，如RTL8019、CS8900、DM9008等，其内部结构也主要包含这两部件，由于88E6218内部集成了5个MAC+PHY接口(Port0~t4)，所以不需另选以太网接口芯片而直接通过选择合 适的网络隔离变压器加上RJ45连接器就可在半双工或剑双工模式下提供5个10/100Mbps的以太网接入通路。其中Porrt0口还支持100BASE-FX，可通过选择合适的光收发模块芯片提供光口接入通道。本平台选用了PPP的PM4G-100GH器件。它是一个100M四口变压器芯片，可用于Portl~Port4口的网络连接；还选用了一个单口的100M变压器芯片SF45-1096F，用于PortO口的网络连接。其中Portl~Port4网口配置为SWITCH(交换墙口)模式，PortO网口配置为NIC(标准网络接口卡)模式。此外平台利用88E6218的Port6口提供一个高速的MII接口。该接口可配置为单独的MII MAC模式或MIIPHY模式，能够直接与外部具有MII接口的PHY模块或MAC模块互连，具体电路连接如图6所示。

2.3 平台PCB设计

系统中，88E6218的片内工作频率可达150 MHz，其以太网接口电路的工作速率更高达100 MHz以上，因此，在PCB设计过程中，应该遵循高频电路设计的基本原则。首先应注意电源的质量与分配，其次要注意信号线的分布。

(1)电源质量与分配

在设计PCB板时，给各个单元电路提供高质量的电源，会使系统的稳定性大幅度提高。一般应在电源进入印制电路板的位置和靠近各器件的电源引脚处加上几十到几百μF的电容，以滤除电源噪声。还要注意在器件的电源和地之间加上0.1μF左右的电容，用来滤除元器件工作时产生的高频噪声。由于系统存在多种不同电源，考虑到双面PCB板电源供给采用电源总线的方式，受到电路板面积的限制，一般存在较大的直流电阻。所以为了提高系统的稳定性，通常采用多层板，并且专门拿出一层作为电源层而不在其上布信号线。由于电源层遍及电路板的全面积，因此直流电阻非常小，可以有效地降低噪声。

(2)同类型信号线的分布

在设计PCB时，对于处理器的输入输出信号中的数据线、地址线等相同类型的线应该成组、平行分布，并保持它们之间的长短差异不要太大。采用这种方式布线，既可以减少干扰，增加系统的稳定性，还可以简化布线，使PCB板的外形美观。对一些高频的并且走线距离相对较长的信号线应考虑添加适当的端接电阻，以减少反射干扰。

3 平台的开发现状及应用前景

现在平台已经搭建完毕，硬件调试获得成功，并且在平台上顺利完成了ARMBO0T软件的移植工作。该平台具有低成本、高性能、通用性好等特点，可以直接用宋进行SOHO路由器和网关等多种网络功能的研究和开发。还可通过在总线上扩展专用ASIC芯片，将平台用于高端网络安全产品开发。目前正在将平台用于SOHO VPN网关的低端产品开发。