鉴赏一款嵌入式主板

liu_oxford

MB42x性能指标

    主 CPU ： IXP425/421/422/420 处理器
    主频： 266MHz~533MHz
    指令执行速率： 1MIPS/MHz （如 IXP425 为 533MIPS @533MHz ）；
    总线： 32 位
    网口： 3 个 10/100Base-T 接口， RJ-45
    串口： 1 个串口， D9-M 。板上还有一个 3 线高速串口。
    实时时钟：断电后时钟仍然保持运转；
    看门狗：主 CPU 内置看门狗电路，可以打开和关闭，周期最长可到 32 秒；
    工作温度： 0 ° C~ 50 ° C
    存储温度： -10 ° C~ 60 ° C
    湿度： 0~90% ，无凝结
    电压输入： 9~36V DC
    功耗： < 8W
    Bootloader ： Redboot 1.92
    操作系统： Linux 2.4


Intel IXP42x处理器特征

    基于 Intel XScale 架构的高性能处理器；
    7 级流水线 RISC 技术；
    Intel StrongArm Version 5TE 兼容；
    Intel 媒体处理技术，乘法加速协处理器；
    3 个网络处理器（ NPE ）分担主处理器负担；
    32 位 PCI 2.2 接口，可选择时钟， PCI 总线仲裁， 2 个 DMA 通道，支持 264Mbps 峰值传送；
    2 个 MII/RMII 接口；
    1 个 8 位 33MHz UTOPIA-2 接口；
    1 个 USB 1.1 Device 控制器；
    2 个高速 6 线高速串口，最高可以支持到 8.192MHz ，可以 E1/T1 帧连接， 8 个 HDLC 通道；
    32 位 SDRAM 控制器， 133M 主频，支持从 8MB 到 256MB 容量；
    DES 、 DES 3 、 AES 128bit/256bit 加密；
    扩展总线（ Expansion Interface ），支持 Intel/Motorola 处理器；
    HPI 总线，支持 Texas Instrument 处理器；
    高速 UART 串口，支持高达 921kbps ，支持 CTS/RTS MODEM 信号线；
    Console UART 串口；
    16 个 GPIO 接口；
    4 个内部时钟；
    492pin PBGA 封装。


MB42x可以定制扩展的接口

    PCI 接口。
    支持 33M / 66M 总线时钟。
    可以通过 PCI 接口外接标准 PCI 卡，也可以通过 PCI 总线连接 IEEE802.11 无线通讯控制芯片，制作无线通讯路由器；
    以太网接口。
    IXP42x CPU 内置 2 个 MII 网络接口，此外，支持利用 PCI 总线可以再扩展出 4 个具有独立 MAC 地址的网口。如果需要更多的网口，可以通过交换机芯片继续扩展；
    T1/E1 接口；
    Expansion Interface 和 HPI 接口，可以外接 DSP 处理器；
    数字输入 / 输出接口，报警输入接口， IO 控制输出接口；
    USB Device 接口；
    UTOPIA-2 接口，直接挂接 ADSL ；
    RS232/422 串口；
    JTAG 接口；
    SDRAM ，最大可扩展到 256M 字节；
    Flash ，最大可扩展到 16M 字节。


网络处理引擎（ NPE ）
网络处理引擎（ NPE ）
NPE 是高性能的硬件多流水线处理器，用于分担主处理器上比较耗时的任务，如 MII ， CRC 校验和计算， AAL 2 ， DES ， SHA-1 和 MD-5 。所有 NPE 的指令存储在本地，使用专用的指令和数据总线。
NPE 能够支持下列附件的处理任务：
   ·为 ATM （ UTOPIA ） 2 接口准备的通用测试和操作接口；
   ·两个高速串行接口（ HSS ）；
   ·两个 MII/RMII 接口。
NPE 也与一些协处理器连接，完成对一个处理器来说比较困难的任务，包括：
   ·CRC 校验和产生；
   ·DES/3DES/AES
   ·SHA-1 ；
   ·MD5 ；
   ·HDLC 位填充 / 去填充。
内部总线
IXP42x 内部总线结构允许并行处理。总线被分为三个主要的部分： North AHB （先进的高性能总线， Advanced High-performance Bus ）， South AHB ， APB （先进的附属总线， Advanced Peripheral Bus ）。
North AHB

North AHB 是一个能被 WAN/ 语音 NPE 或者两个以太网 NPE 控制的， 133MHz ， 32 位的总线。 North AHB 的终点可能是 SDRAM ，或者 AHB/AHB 桥，它们允许 NPE 访问附属电路和 South AHB 上的目标。
South AHB

South AHB 是一个能够被 Intel XScale 核， PCI 控制器，以及 AHB/AHB 桥所控制的 133MHz ， 32 位总线。 South AHB 总线的目标可以是 SDRAM ， PCI 控制器， expansion 总线，或者 APB/AHB 桥。
APB 总线

APB 总线是一个只能被 AHB/APB 桥控制的， 66MHz ， 32 位总线。 APB 的目标是：
   ·高速 UART 接口；
   ·调试 UART 接口；
   ·USB v1.1 接口；
   ·所有的 NPE ；
   ·内部总线表现监督单元（ IBPMU ）；
   ·中断控制器；
   ·GPIO ；
   ·时钟。
MII/RMII 接口

MII 接口被集成 IXP42x 处理器中，具有独立的媒体访问控制器（MAC）和网络处理引擎（NPE）。此外，还有管理数据接口用来管理和 MII/RMII 接口连接的 PHY 芯片。
UTOPIA 2 接口

集成的 UTOPIA-2 接口和 NPE 一起工作。 UTOPIA-2 接口通过分组级的或字节级的握手，支持单一或多个的物理接口配置。 NPE 负责完成 ATM 单元的分割和装配， CRC 检验 / 产生，把数据传入 / 出内存。它允许对流经 UTOPIA-2 接口上的数据进行并行处理，分担 Intel XScale 核上的处理任务。
USB v 1.1 接口

USB v 1.1 是一个 USB Device 接口控制器。接口支持全双工通讯和 16 个节点，包括一个集成的收发器。
PCI 控制器

PCI 控制器是一个符合工业标准的高性能、低延迟系统，可以达到 264Mbps 的传输速率。
SDRAM 控制器

内存控制器管理和外部 SDRAM 间的接口。这个接口工作在 133MHz ，同时支持 8 个开发页面，具有 2 个 Bank ，支持从 8M 到 256M 字节。
扩展总线（ Expansion Bus ）

扩展总线允许到低速设备的简易接口。它也提供。使用扩展总线的设备如 Flash ， ATM 控制接口，语音应用中的 DSP 。
扩展总线是一个 16 位接口，可以寻址到 512 字节到 16M 字节。使用 24 条地址线，可以寻址到 8 个独立的芯片。
高速串行接口

高速串行接口是 6 线接口，支持从 512KHz 到 8.192MHz 的传输速率。每个接口支持 4 个 T1/E1 帧连接。支持各种帧格式。
高速 UART

高速 UART 是一个 16550 兼容的 UART 接口，支持从 1200 到 921kbps 的速率，缓冲区达到 64 字节（ 16550 为 16 字节）。当设置为硬件流控制时，可以使用 RTS/CTS 信号线。
Console UART

特征和高速 UART 一致，但用于系统调试。
GPIO

GPIO 0~13 可以设置为输入 / 输出线， GPIO 0~12 可设置为中断线。
GPIO 14 可以设置为和 13 一样，也可以作为最高达 33MHz 的时钟输出。当重启后， GPIO14 为输入脚。
GPIO 15 可以设置为和 13 一样，也可以作为最高达 33MHz 的时钟输出。当重启后， GPIO15 为输出脚。 GPIO 可以作为 Expansion Bus 的时钟使用。
内部总线性能监督单元（ IBPMU ）

由 7 个 27 位计数器构成，可以捕捉 North AHB 、 South AHB 、 SDRAM 控制器的预定义周期、事件，如页命中 / 失败等。
中断控制器

作为对 XScale 核的扩展， CPU 具有 32 个中断源，这些中断源来自 GPIO 和内置的其他接口。中断源可以被设置为 FIQ 、 IRQ 或者禁止。中断源 0~7 可以设置优先级，其余的中断源按照排列顺序，如中断 8 比中断 9 的优先顺序高。
时钟

Intel IXP4XX 有 4 个工作在 66MHz 的时钟，分别为：
   ·看门狗时钟
   ·系统时钟
   ·两个通用时钟


采用 Sunthink MB42x 处理板的优势

一次开发，多个产品

IXP42x 系列 CPU 包括 IXP425/421/422/423/420 等各种 CPU ，这些 CPU 处理能力和接口配置都不相同的，但所有这些 CPU 采用的硬件封装、管脚定义都完全相同，软件结构也相同， CPU 可以相互置换。采用 IXP42x 主板有一个很大优势就是，开发者设计和测试一次，就可以形成整个系列的产品。通过置换 CPU 和改变贴装 SDRAM 和 Flash 的容量，可以涵盖从低端到中高端的各种网络通讯设备，大大降低产品研发成本。
支持硬件加密

IXP42x 系列处理器中的 IXP425/422 ，具有硬件加密引擎，可以支持 DES/DES 3/AES 128bit/AES 128bit 硬件加密。做 AES 128bit 加密时，最高可达 47~50Mbps 。这一特征非常适合于制作 VPN 路由器、 SSL 网关等访问控制器。
技术成熟，性能稳定

MB42x 主板采用 Intel 基于 XSCALE 架构的 IXP42x （包括 IXP425/421/422/423/420 等） CPU ，采用成熟的 0.18um 工艺制作，技术成熟，接口丰富，是专门针对中低端网络通讯市场设计的嵌入式 CPU 。 Sunthink MB42x 主板经过了常规功能测试、过压和欠压测试、网络路由速率测试、温度测试、长时间运行测试、网口兼容性测试等各种测试，设计做过多处修正，性能稳定可靠，已经量产。
结构紧凑，价格便宜

IXP42x 基于 Intel XScale 架构，具有较高的 MIPS/ 功耗比，芯片发热量低，整机功耗低，不需加装风扇，结构紧凑，性能稳定。同时 IXP42x 是嵌入式的通讯专用处理器，内置模块丰富，主板成本较低，整机价格便宜。
产品配套齐全

MB42x 系列主板有专门配套的电源防雷处理板、 LED 灯板、机箱及外部的包装纸盒、防震珍珠棉，用户订购，可以获得完整的产品配套服务。这样，用户的精力可以集中在产品的软件生产和增殖服务上，而不必在硬件生产上分散精力。
接口丰富，便于扩展

IXP42x 系列芯片是基于 Intel XScale 架构的嵌入式通讯专用处理器，内置模块丰富，具有 USB 、 PCI 、以太网、 HSS 、 UART 、 UTOPIA 、 HPI 等多种接口，集成度高，便于扩展，适合在各种网络通讯设备中充当主处理器。


MB42x主板应用

    高性能 DSL MODEM ；
    集成访问设备（ IAD ， Integrated Access Device ）；
    高性能 Cable MODEM ；
    机顶盒；
    住户路由器；
    IEEE802.11a/b/g 访问点；
    中小型企业路由器；
    工业控制器；
    网络打印机；
    DSLAM ；
    控制板；

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