基于RISC处理器PowerPC405EP的网络打印机控制器设计

摘  要: 本文介绍了一种新型的32位高性能RISC处理器PowerPC405EP，提出了一种基于PowerPC405EP的网络打印机产品控制器硬件设计方案并给出了部分设计细节，然后讨论了基于此网络打印机控制器的嵌入式操作系统VxWorks的开发，移植以及BSP引导程序的开发流程。
关键词: RISC，PowerPC，网络打印机控制器，VxWorks BSP， bootroom

引言
网络打印机是一种将网络服务器功能与打印功能合二为一的新型网络设备，其控制器设计要求处理器速度快，功能强大，能够满足网络处理、打印数据交换以及嵌入式操作系统开发等对硬件的各种资源要求。PowerPC405EP是IBM公司推出的一种高性能的32位RISC嵌入式处理器，片上集成了PowerPC405内核以及各种丰富的外围设备接口资源，最高速度可达333MHz。本文针对该处理器的特点，提出了一种网络打印机控制器的系统设计方案，并对此方案中较为关键的软硬件技术进行了讨论。

系统设计方案
该网络打印机控制器以PowerPC405EP为核心，系统结构框图如图1所示。
该系统包含PowerPC405EP处理器芯片及其上电复位电路、电源电路、系统时钟电路、SDRAM内存及扩展电路、程序存储及启动调试Flash电路、1片连接在IIC总线上提供启动配置选择的EEPROM、用于ICE调试的JTAG口以及以太网口、串口等通信接口，与打印机引擎的数据通信协议由1块FPGA实现。当系统工作时，控制器从以太网口接收打印数据，经过运算处理后，通过外部设备总线控制器访问FPGA，把打印控制信号和数据输出给引擎，实现网络打印功能。

图1 网络打印机控制器系统结构框图

CPU时钟电路
用一33.33MHz的外部晶振连接到CPU的Sysclk管脚作为外部输入的低频时钟源, 然后通过初始化配置片内PLL将外部输入的低频时钟源倍频，为系统产生一个高频系统时钟。

SDRAM内存电路
由于405EP的SDRAM接口是32位数据总线，因此选用2片HY57V281620HCT芯片作为板上内存模块。该芯片片内结构组织模式为8M