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网络应用主板
1×D9-M
ME8695X是三思科技自主研发的基于Micrel KS8695X ARM处理器的主板,最高主频166MHz,是一款“轻量级”的网络处理主板。ME8695X可以广泛应用于部门服务器、小型企业互联网接入路由器、VPN路由器、防火墙、工业控制等网络设备中,作为部门级的路由/交换/网络过滤功能主板。
为最大限度支持客户拓展应用,保护客户移植软件的投资,三思科技将ME8695X网络应用主板的最大内存拓展到48MB,最大FLASH拓展到16MB,可以帮助许多基于KS8695X芯片的应用突破存储空间限制,带来新的活力。
此外,三思科技还帮助客户拓展局域网口,可形成最大10 LAN + 1 WAN的配置,详细请见《NID100网络整合产品》。
主板结构与板上资源
ME8695X由CPU、SDRAM、FLASH、网络部分、串口部分、通用输入输出接口部分、实时时钟部分、系统看门狗部分、电源部分电路组成。下面就各部分结构进行说明。
CPU。ME8695X的主频为166MHz,CPU为KS8695X,采用ARM922T核心,带MMU单元。KS8695X代表了ARM类网络处理器的成熟水平,集成度高,内置PHY,因此ME8695X主板显得简洁、紧凑。
SDRAM。ME8695X采用SDRAM作为随机存储器(相当于内存)。SDRAM芯片外频为133MHz,组织为4Banks x 4Mbits x 16(16位总线,共64M字节)。MC8695X采用2片4Banks x 4Mbits x 16的SDRAM,组成32位总线。考虑系统还需要为FLASH、网络通信等其他应用保留空间,ME8695X提供最大48MB内存。
FLASH。FLASH提供掉电保护的数据存储(相当于硬盘)。ME8695X采用4片Intel Strata FLASH,为NOR FLASH(相对的是NAND FLASH),外频33MHz,数据总线8位,总存储容量为16MB字节。
网络部分。ME8695X提供5个网络接口,分为两个网段(4 LAN,1 WAN),满足常见的网络防火墙和VPN网关的需求。交换引擎的数据带宽达1.4Gbps,满足线速交换要求;支持IEEE802.1D Spanning Tree;支持基于端口的VLAN;支持基于IEEE802.1P的优先级管理;支持基于自动地址学习和更新。由于CPU内置PHY支持MDI/MDIX,可以使用任何5类网线和其他主机/交换机连接(不分直通网线和交叉网线)。
串口部分。ME8695X提供1个三线制RS232串口,最高速率为115Kbps。串口均为RS232电平。
通用输入输出接口部分。通用输入输出接口即我们平常说的GPIO口,ME8695X通过GPIO口提供一个系统报警灯、一个恢复缺省值按钮。这两个设备均可由三思提供的LINUX驱动来控制。系统报警灯的工作方式可以由客户自行确定,通过一个红色的LED提供系统的运行状态显示。恢复缺省值按钮用于这样的场合:客户忘记自己设置的IP地址,无法访问到设备。这时可以通过按下恢复缺省值按钮,由应用软件恢复设备的出厂设置。为提高可靠性,我们建议连续3次、间隔100毫秒均检测到按钮动作后软件再做相应处理。
实时时钟部分。实时时钟部分采用Philips RCF8563芯片,通过IIC总线和CPU连接,为系统提供一个不间歇的时钟,即使在设备掉电后,也可由板上锂电池驱动,不间断地计时。
系统看门狗部分。ME8695X提供可靠的看门狗系统,最长时间32秒。ME8695X的看门狗系统不仅可以提供对CPU的复位,还可以提供对所有外部芯片,如FLASH复位。
电源部分。由于采用板上整流和开关电源,ME8695X既可以接受交流电源,也可以接受直流电源,而且可接受电压的范围非常宽。ME8695X可以接受9~40V AC/DC电源。板上用电量极少,设备整体耗电量<5W。
ME8695X性能指标
● CPU: Micrel KS8695X处理器,核心为ARM922T
● 主频:166MHz
● 数据总线:32位
● 指令执行速率:84MIPS
● SDRAM:最大48MB
● FLASH:最大16MB
● 网口: 5个10/100Base-T接口,RJ-45,2个网段(4 LAN,1 WAN)
● 串口:1个串口,D9-M
● 实时时钟:断电后时钟仍然保持运转
● 看门狗:主CPU内置/外部看门狗电路,可以打开和关闭,周期最长可到32秒
● 报警LED:红色,可软件控制
● 一键恢复按钮:在应用层软件支持下,实现按下后恢复出厂设置的功能。提供Linux驱动
● 工作温度:-10℃~50℃(无凝结)
● 存储温度:-20℃~60℃
● 湿度:0~90%,无凝结
● 电压输入:推荐12V AC
● 功耗:< 5W
● Bootloader:Armboot, UBoot
● 操作系统:Linux 2.4, Linux 2.6
软件支持
运行在ME8695X上的软件分为三个部分:Armboot、Linux内核、文件系统及应用程序。
第一部分为Armboot。ME8695X上采用Armboot作为Armboot。Armboot有点象X86 PC上的BIOS,CPU一起来就执行它,但它的功能又和BIOS有较大区别。Armboot负责执行硬件检查、初始化堆栈、初始化CPU和部分外部设备、由串口或网口下载数据、固化到FLASH中,等等。这部分代码由三思科技负责修改和移植,用户只需要学会使用它来加载和固化自己的Linux核心和文件系统,不需要研究其代码。
第二部分为Linux核心,包括各种设备的驱动程序;第三部分为Linux文件系统,包括各种应用程序,一般也放在文件系统中。这两部分功能各异,但在代码来源、编译方法上存在较大的共性,因此一般放在一起编译。
ME8695X支持内核为2.4的Linux系统,这意味着开发者可以轻松地利用Linux提供的强大的网络功能,以及进一步移植基于Linux的其他开源代码,如FreeSWAN、SQL Server等,实现各种应用。
ME8695X默认支持小端(little endian),数据的排列顺序和X86 PC是一致的,即低位字节放在较低的地址,高位字节放在较高的地址。Linux源码可以来自Snapgear。Snapgear是一个Linux开源组织,其官方网站为http://www.snapgear.org,这些源码包所包含的内容远非一个简单的Linux系统,而是整合进各种Linux网络安全应用、功能异常强大的代码包。编译Linux系统,源代码可以用snapgear-3.2.0.tar.bz2,这是经过三思修改后的源码包。编译工具可以采用arm-linux-tools-20031127.tar.gz,仍然可以从snapgear网站获取。
还有一个需要说明的问题是ME8695X设备驱动。ME8695X上增加了一些实用化的工具,如报警灯、实时时钟、外部看门狗等,这些驱动在现成的软件包中是没有的。要使用和控制这些资源,需要用到三思科技提供的Linux驱动。这些驱动,连同在ME8695X平台上进行软件开发的更详尽的技术资料,请向三思科技申请。
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