基于MPC8280的IMA E1数据采集系统设计

ATM 反向复用通过把多个物理通信接口(通常为E1接口)绑定为一个逻辑接口,从而突破单个物理接口的速率限制,根据实际需要配置接口速率,以获得业务所需要的接口带宽。在此设计了针对IMA E1传输的数据采集系统,重点介绍基于MPC8280的数据采集系统硬件设计过程。该系统最后通过与软件联调,能够实现多帧AAL2和AAL5数据的发送和接收,达到了IMA E1数据采集的目的。 在本文中，我们将探讨一种基于MPC8280微处理器的数据采集系统设计，该系统专注于IMA（Integrated Multiplexing Algorithm）E1数据的采集。IMA技术是ATM（Asynchronous Transfer Mode）反向复用的一种实现，它可以将多个物理通信接口，如E1接口，绑定为单一逻辑接口，从而提升传输速率，满足不同业务对带宽的需求。 IMA的主要作用是在窄带网络接口，如E1/T1链路上实现ATM宽带服务。它通过IMA协议将ATM信元流反向复用到多条低速链路上，提供了支持高速ATM流量的有效方法，特别适用于如TD-SCDMA接入网Node B侧的数据传输。 设计的中心是MPC8280网络处理器，属于PowerPC系列，包含G2内核和通信处理器CPM。MPC8280能轻松处理100 Mb/s以太网和ATM应用，其内置的PCI接口单元使其适应PCI总线高速数据传输的需求。G2内核处理高级代码和外设管理，而CP内核则处理底层通信协议。 系统设计分为两大部分：数据采集和数据处理。设计思路是参照IMA功能单元的参考模型，实现从物理层到AAL层的协议解码。数据采集硬件包括E1成帧器，将E1链路上的ATM信息转换为PCM E1帧，然后通过IMA处理器生成ATM信元流。MPC8280处理这些信元流，进行ATM适配，并将数据组装成PDU，通过PCI接口传至上位机进行协议解析和分析。 硬件设计中选择了基于PCI接口芯片的数据采集方案，采用板级处理机，分担数据重组和分组工作，减轻PC主机的负担，并实现硬件级别的数据过滤。系统结构包括保护线路、E1成帧器、IMA处理器和MPC8280，以及连接上位机的PCI接口。 在功能模块设计中，重点关注了多PHY的UTOPIA接口设计。UTOPIA接口是ATM网络层和物理层间的接口，支持单PHY和多PHY模式。在多PHY模式下，需要解决接口交互的轮询选择问题。MPC8280的UTOPIA接口包含接口时钟、数据传输信号、信元级握手控制信号和轮询地址信号，工作在主模式下，由MPC8280主动轮询控制多个物理层器件的ATM信元传输。 这个基于MPC8280的IMA E1数据采集系统实现了高效的数据传输和处理，可应用于多种通信场景，尤其是在需要利用现有窄带网络接口提供宽带服务的情况下，具有显著的优势。系统设计兼顾了性能和灵活性，是实现高效数据采集和协议处理的一个典型实例。