與傳統的PC架構硬件防火墻卡相比，利用MPC860實現的硬件防火墻在系統結構、體積、功耗、成本以及應用上具有很大的優勢。本文介紹的利用MPC860開發的硬件防火墻設計方案，不僅充分利用了MPC860的功能，并且在實現上所采用的設計思路可以很容易地應用到其他嵌入式開發中。
本方案所使用的器件大部分是嵌入式開發中最經常使用的器件，所有的器件都具有一定的通用性，稍加改動即可應用到其他設計中。并且在該系統的基礎上能很容易地開發出適用于其他方面的網絡控制及通信系統。
1 系統硬件結構及工作原理
1.1 系統結構及特點
整個系統由核心板底板組成，核心板主要包括：核心CPU（MPC860）、Flash存儲器、SDRAM存儲器、標準的SODIMM接口、電源監控及復位電路、時鐘驅動電路以及與底板相連的連接器。底板主要包括：100M網絡接口電路、10M網絡接口電路、BDM調試接口電路、系統供電電路、實現控制和監控功能的RS232接口電路和與核心板相連的連接器。方案設計中將整個系統分為核心板和底板兩部分，分別設計實現，既降低了整個系統的開發難度又使系統易于維護、繞行電感升級和和擴展。
1.2 系統的功能框圖及工作原理
核心板的功能框圖如圖1所示。系統上電后，核心板通過連接器將電源從底板引上來。電源監控及復位電路開始工作，產生復位信號。在復位信號產生后，核心板的核心CPU（MPC860）開始啟動。此時MPC860開始讀取數據線（D0～D15）上的值，并通過讀出的設置值來初始化CPU，主要包括存儲器初始化、中斷向量初始化、調試寄存器初始化等。當所有的硬件環境(主要指CPU中所有與操作系統相關的一些特殊功能寄存器，如SRR0、SRR1、CR等）初始村田電感化完畢后。系統會將控制權交給存儲在Flash中的操作系統(如Linux、vxWorks等)，通過操作系統管理系統中的所有硬件及任務。通過操作系統的調度來實現核心板管理、控制底板，并通過底板的硬件實現硬件防火墻的路由、網關及內容模壓電感過濾等功能。

此外為提高核心板的適用范圍，在核心板上增加了一個標準的SODIMM插槽和總線復用電路，SODIMM插槽可通過跳線支持16MB、32MB、64MB及128MB內存。總線復用電路支持外部總線仲裁（即在同一系統中可以將多塊核心板加在同一總線上而不會產生沖突），本核心板可以不加任何改功率差模電感電感器動即可用于其他系統中，包括多個核心板用于同一個系統^[1][2]。
底板的功能框圖如圖2所示。當操作系統完全接管系統（包括對核心板底板所有硬件的管理）后，由操作系統發起任務控制底板上的資源，從而實現硬件防火墻的功能，包括路由功能、網關功能和內容過濾的功能。同時連接器將核心板所有的引腳引出用于擴展設計。這樣設計的優點是當系統進行局部更新或設計時，只要更改底板的設計即可，并極大降低了開發難度，同時也提高了本系統復用率。

2 關鍵器件和關鍵技術
2.1 系統核心CPU MPC860
MPC860是由基于Motorola的MC68360嵌入式通信控制器演變而來的。PowerPCTM結構處理器由三個模塊組成，即PowerPC^TM內核、系統接口單元(SIU)及通信處理器模塊(CPM)。這三個模塊均采用32位內部總線。MPC860的主處理器是32位的PowerPC^TM內核，能夠實現內存管理（MMU）以及指令與數據的緩存；MPC860的系統接口單元中，存儲器控制單元可支持多種高性能的存儲器，包括SDRAM和Flash，還增加了PCMCIA控制器及實時時鐘電路。MPC860采用了類似于MC68360的通信處理器模塊（CPM），并增加了I2C通道。MPC860的CPM贈加了DSP功能。詳細介紹見參考文獻[1][4]。
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LXT905是Intel公司生產的一款低電壓通用10Base-T收發器，適合于IEEE 802.3標準的物理層應用。LXT905的功能包括曼徹思特編碼/解碼，接收器壓制和發送脈沖波形休整、模糊識別、連接完整性測試和反極性探測和校正。LXT905驅動10Base-T雙絞線僅用單一3.3V或者5V供電的隔離變壓器。詳細介紹見參考文獻[3]。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠

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