VPX_8640_PPC_IA_X 主控平台说明书

### VPX_8640_PPC_IA_X 主控平台知识点总结 #### 一、产品简介 **VPX_8640_PPC_IA_X** 是一款基于 **VITA46** 规范的 **6U VPX** 信号处理板，主要特征包括： - **处理器**: 板载 **4 颗 MPC8640D 双核 PowerPC 处理器**。 - **内存**: **4GB DDR2 SDRAM**。 - **板型**: **6U VPX** 板型。 - **带宽**: 内部和外部交换带宽为 **80Gbps Serial RapidIO**。 - **软件支持**: 提供 **VSILib AltiVec 运算库** 和 **ReDes 系统开发和调试平台**。 该平台采用了 **风冷散热设计**，适用于高性能计算和信号处理应用领域。 #### 二、产品特性详解 1. **高性能 MPC8640D 双核 PowerPC 处理器**: - **数量**: 每块板上搭载 **4 颗** MPC8640D 双核处理器。 - **时钟频率**: 外部系统时钟为 **100MHz**，内部 MPX 总线和外部 DDR2 SDRAM 的工作时钟为 **400MHz**。 - **操作系统**: 支持 **VxWorks** 操作系统，并可选择单核或双核工作模式。 - **功能**: 主要负责计算处理任务，是整个平台的核心计算资源。 2. **4GB DDR2 SDRAM 存储器**: - **容量**: 每颗 MPC8640D 处理器配备两个独立的 DDR2 内存控制器，每个控制器外接 **64 位宽、512MB DDR2 SDRAM**。 - **总数**: 全板共有 **4GB DDR2 SDRAM**，由 **32 片 16bits × 8Meg × 8banks** 的内存芯片组成。 - **用途**: 用于存储操作系统和应用程序运行所需的高速缓存数据。 3. **128MB NOR FLASH**: - **数量**: 每颗 MPC8640D 处理器的总线上配有一片 **128MB NOR FLASH** 芯片。 - **位宽**: **16 位**。 - **用途**: 用于存储 bootloader、操作系统和用户程序等。 4. **Spartan-3AN 系列 FPGA**: - **功能**: 用于设备的功能配置和电源、复位管理。 - **扩展性**: 可根据需求扩展处理器之间的总线、中断信号通信。 - **注意事项**: 修改 FPGA 逻辑可能导致系统无法启动，用户不应自行修改或删除 FPGA 中固化的逻辑。 5. **I2C 温度传感器**: - **连接方式**: 每颗 MPC8640D 处理器通过 I2C 总线连接一个温度传感器。 - **作用**: 配合内部的温度传感器，可以实时监测处理器核心温度。 6. **Serial RapidIO 交换**: - **带宽**: 内部和外部交换带宽为 **80Gbps**。 - **作用**: 为处理器间的数据交换提供高速通道。 7. **以太网交换**: - **功能**: 实现网络数据的交换与传输。 - **重要性**: 对于网络通信和数据交互至关重要。 8. **管理单元**: - **概述**: 包括各种管理和监控功能。 - **作用**: 实现对系统的监控和维护。 #### 三、配置管理 1. **用户配置**: - **方法**: 通过拨动 PCB 背面的拨码开关 S2 实现。 - **功能**: - **位置 1**: ON 表示使用双核，OFF 表示使用单核。 - **位置 2**: ON 表示快速启动模式，OFF 表示正常启动模式。 - **位置 3-4**: 暂未使用。 - **替代方案**: 在不能使用拨码开关的情况下，可以通过烧写逻辑固化来实现配置。 2. **出厂配置**: - **固定配置**: 设备出厂时即固定的配置。 - **修改方式**: 可以通过重新烧写逻辑或焊接配置电阻的方式进行修改。 - **内容**: - **处理器的工作频率**。 - **双核使用时 SMP/AMP 模式的选择**。 - **Serial RapidIO 频率的选择**。 - **拨码开关 S2 的功能**。 - **前面板指示灯的定义**。 - **后背板 RS232 和 RS422 接口的控制**。 - **注意事项**: 用户不应自行修改这些配置，若需要改变，请与制造商联系。 #### 四、功能单元详解 1. **结构框图**: 显示了各个功能单元之间的连接关系。 2. **功能单元**: - **MPC8640D 处理器**: 计算处理单元。 - **DDR2 SDRAM 存储器**: 数据存储单元。 - **NOR FLASH**: 启动程序存储单元。 - **FPGA**: 功能配置与管理单元。 - **I2C 温度传感器**: 温度监测单元。 - **Serial RapidIO 交换**: 高速数据交换单元。 - **以太网交换**: 网络数据交换单元。 - **管理单元**: 系统监控与管理单元。 #### 五、连接器 1. **VPX 连接器**: - **P0 连接器**: 负责连接 VPX 背板的主要信号线。 - **P1 连接器**: 提供辅助信号和电源连接。 - **P3 连接器**: 扩展连接器，用于额外的信号和电源连接。 - **P4 连接器**: 用于连接高速信号和提供电源。 - **P6 连接器**: 用于连接低速信号和电源。 2. **其他连接器**: - **前面板连接器**: 提供用户界面和调试接口。 - **FPGA JTAG 连接器**: 用于 FPGA 的调试和编程。 - **MPC8640D JTAG 连接器**: 用于 MPC8640D 处理器的调试。 - **单片机 JTAG 连接器**: 用于单片机的调试。 #### 六、功耗与散热 1. **功耗**: 描述了设备的能耗特性。 2. **散热**: 采用风冷散热设计，确保设备稳定运行。 以上就是关于 **VPX_8640_PPC_IA_X 主控平台** 的详细介绍，该平台以其高性能、高可靠性和良好的扩展性，在军事、航空航天以及其他高性能计算领域有着广泛的应用前景。