基于龙芯2F的车载和便携设备系统设计

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/197630.htm

　　3． 系统软件

　　本系统运行在LINUX DEBIAN4.0 操作系统下，其内核为LINUX 2.6.21。将Bootloarder–PMON2000 烧制在板载的BIOS ROM 中，加电后自动完成处理器、缓存、内存控制器、网络控制器等初始化工作。同时PMON2000 拥有少量行命令集，用于启动后对内存的读写校验、板载Flash 的擦写、IP设置、串口设置以及跟主机之间进行数据通信，包括上传、下传文件、接收主机下达指令等等。通过PMON2000的内部命令将LINUX 2.6.21 内核装入内存。

　　在内存条上有一个ROM,里面保存着内存大小、行地址数、列地址数、内存的bank 数等信息，这些信息可以通过I2C 总线来访问到。作为一种通用设计方案，要求能支持各种不同类型的内存条。而在系统的调试过程中，我们发现SM502 芯片的I2C 逻辑有bug 。因此采用SM502 的gpio 来模拟I2C 时序，实现对内存（DIMM）条信息的读取。并利用读取到的信息对龙芯2F处理器的DDR2 控制器进行配置，收到良好的效果。经测试，目前该系统支持市场上的所有类型的内存条。

　　4．信号完整性设计

　　由于整个系统模块电路体积较小，而电路的工作频率较高，因此整个设计对信号的完整性有严格的要求。龙芯2F处理器的DDR2 内存总路线工作频率高达300MHz ，这部分电路是高速电路设计的一个瓶颈，对这部分电路仿真的结果基本上可以反映出整个电路信号传输的效果。下面以DDR2 控制信号为例，描述该问题采取的设计方法和流程。

　　在实际设计中，首先利用龙芯2F的IBIS 模型和仿真工具[4]预先确定关键信号的走线拓扑结构和匹配方式，由此来制定PCB 布线的约束。先提取PCB 布线前的仿真模型，通过观察对应的仿真结果波形，可确定获得较好信号质量的走线拓扑结构和匹配电路参数。完成PCB 布线后，再提取实际拓扑进行仿真，提取后的拓扑见图3 所示。此时模型已包括PCB 板的叠层和阻抗控制信息，并对实际过孔进行了建模。通过调整走线并观察仿真结果可获得最终最佳的走线。图4 给出了调整后的仿真结果，可以观察到在receiver 端获得了较好的信号质量，同时driver 端的过冲现象也在可接受的范围内。最后在实际板极调试中再测量实际信号波形，通过调整匹配元件进行微调来确保实际信号质量的可靠性。实践表明，基于这种方法和流程能减少信号完整性带来的设计风险，降低调试难度。本文稿中所有仿真IC modeling 参数为typical，driver 的激励信号为133MHz 周期信号。

　　5．小结

　　本文介绍了基于龙芯2F 处理器的车载和便携设备系统设计过程，主要对系统硬件结构、软件系统、信号的完整性设计、提高整机效率等关键技术进行了阐述。该系统结构紧凑，既能独立工作又提供了灵活的扩展接口，具有很大的应用前景。