概述
MB42x是三思科技獨(dú)立研發(fā)的、基于Intel XScale系列網(wǎng)絡(luò)處理器的多端口網(wǎng)絡(luò)主板,主板上完成了1個(gè)串口,3個(gè)Ethernet 10/100Base-T網(wǎng)絡(luò)接口,1個(gè)PCI接口以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門狗電路。MB42x系列通訊主板可以選用IXP420、IXP421、IXP422和IXP425作為主處理芯片,最高主頻達(dá)533MHz,最大可以擴(kuò)展到128M字節(jié)SDRAM,32M 字節(jié)Flash。Intel XScale系列網(wǎng)絡(luò)處理器是目前業(yè)界公認(rèn)的最強(qiáng)勁的SME(Small/Medium Enterprise)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理芯片之一,MB42x系列網(wǎng)絡(luò)通訊主板可以廣泛應(yīng)用于企業(yè)服務(wù)器、中小企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接入路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,作為網(wǎng)吧路由器、VPN路由器、高端防火墻、工業(yè)控制器的理想硬件平臺(tái)。
MB42x性能指標(biāo)
●主 CPU : IXP420/421/422/425 處理器
●主頻: 266MHz~533MHz
●指令執(zhí)行速率: 1MIPS/MHz (如 IXP425 為 533MIPS @533MHz );
●總線: 32 位
●網(wǎng)口: 3 個(gè) 10/100Base-T 接口, RJ-45
●串口: 1 個(gè)串口, D9-M 。板上還有一個(gè) 3 線高速串口。
●實(shí)時(shí)時(shí)鐘:斷電后時(shí)鐘仍然保持運(yùn)轉(zhuǎn);
●看門狗:主 CPU 內(nèi)置看門狗電路,可以打開和關(guān)閉,周期最長可到 32 秒;
●工作溫度: 0℃ ~ 50℃
●存儲(chǔ)溫度: -10℃~ 60℃
●濕度: 0~90% ,無凝結(jié)
●電壓輸入: 9~36V DC
●功耗: < 8W
●Bootloader : Redboot 1.92
●操作系統(tǒng): Linux 2.4
Intel IXP42x處理器特征
●基于 Intel XScale 架構(gòu)的高性能處理器;
●7 級(jí)流水線 RISC 技術(shù);
●Intel StrongArm Version 5TE 兼容;
●Intel 媒體處理技術(shù),乘法加速協(xié)處理器;
●3 個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理器( NPE )分擔(dān)主處理器負(fù)擔(dān);
●32 位 PCI 2.2 接口,可選擇時(shí)鐘, PCI 總線仲裁, 2 個(gè) DMA 通道,支持 264Mbps 峰值傳送;
●2 個(gè) MII/RMII 接口;
●1 個(gè) 8 位 33MHz UTOPIA-2 接口;
●1 個(gè) USB 1.1 Device 控制器;
●2 個(gè)高速 6 線高速串口,最高可以支持到 8.192MHz ,可以 E1/T1 幀連接, 8 個(gè) HDLC 通道;
●32 位 SDRAM 控制器, 133M 主頻,支持從 8MB 到 256MB 容量;
●DES 、 DES 3 、 AES 128bit/256bit 加密;
●擴(kuò)展總線( Expansion Interface ),支持 Intel/Motorola 處理器;
●HPI 總線,支持 Texas Instrument 處理器;
●高速 UART 串口,支持高達(dá) 921kbps ,支持 CTS/RTS MODEM 信號(hào)線;
●Console UART 串口;
●16 個(gè) GPIO 接口;
●4 個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘;
●492pin PBGA 封裝。
MB42x可以定制擴(kuò)展的接口
●PCI 接口;
●支持 33M / 66M 總線時(shí)鐘。
●可以通過 PCI 接口外接標(biāo)準(zhǔn) PCI 卡,也可以通過 PCI 總線連接 IEEE802.11 無線通訊控制芯片,制作無線通訊路由器;
●以太網(wǎng)接口;
●IXP42x CPU 內(nèi)置 2 個(gè) MII 網(wǎng)絡(luò)接口,此外,支持利用 PCI 總線可以再擴(kuò)展出 4 個(gè)具有獨(dú)立 MAC 地址的網(wǎng)口。如果需要更多的網(wǎng)口,可以通過交換機(jī)芯片繼續(xù)擴(kuò)展;
●T1/E1 接口;
●Expansion Interface 和 HPI 接口,可以外接 DSP 處理器;
●數(shù)字輸入 / 輸出接口,報(bào)警輸入接口, IO 控制輸出接口;
●USB Device 接口;
●UTOPIA-2 接口,直接掛接 ADSL ;
●RS232/422 串口;
●JTAG 接口;
●SDRAM ,最大可擴(kuò)展到 256M 字節(jié);
●Flash ,最大可擴(kuò)展到 16M 字節(jié)。
IXP42x芯片差異
IXP42x處理器結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)處理引擎( NPE )
NPE 是高性能的硬件多流水線處理器,用于分擔(dān)主處理器上比較耗時(shí)的任務(wù),如 MII , CRC 校驗(yàn)和計(jì)算, AAL 2 , DES , SHA-1 和 MD-5 。所有 NPE 的指令存儲(chǔ)在本地,使用專用的指令和數(shù)據(jù)總線。
NPE 能夠支持下列附件的處理任務(wù):
●為 ATM ( UTOPIA ) 2 接口準(zhǔn)備的通用測(cè)試和操作接口;
●兩個(gè)高速串行接口( HSS );
●兩個(gè) MII/RMII 接口。
NPE 也與一些協(xié)處理器連接,完成對(duì)一個(gè)處理器來說比較困難的任務(wù),包括:
●CRC 校驗(yàn)和產(chǎn)生;
●DES/3DES/AES
●SHA-1 ;
●MD5 ;
●HDLC 位填充 / 去填充。
內(nèi)部總線
IXP42x 內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)允許并行處理。總線被分為三個(gè)主要的部分: North AHB (先進(jìn)的高性能總線, Advanced High-performance Bus ), South AHB , APB (先進(jìn)的附屬總線, Advanced Peripheral Bus )。
1.North AHB
North AHB 是一個(gè)能被 WAN/ 語音 NPE 或者兩個(gè)以太網(wǎng) NPE 控制的, 133MHz , 32 位的總線。 North AHB 的終點(diǎn)可能是 SDRAM ,或者 AHB/AHB 橋,它們?cè)试S NPE 訪問附屬電路和 South AHB 上的目標(biāo)。
2.South AHB
South AHB 是一個(gè)能夠被 Intel XScale 核, PCI 控制器,以及 AHB/AHB 橋所控制的 133MHz , 32 位總線。 South AHB 總線的目標(biāo)可以是 SDRAM , PCI 控制器, expansion 總線,或者 APB/AHB 橋。
3.APB 總線
APB 總線是一個(gè)只能被 AHB/APB 橋控制的, 66MHz , 32 位總線。 APB 的目標(biāo)是:
●高速 UART 接口;
●調(diào)試 UART 接口;
●USB v1.1 接口;
●所有的 NPE ;
●內(nèi)部總線表現(xiàn)監(jiān)督單元( IBPMU );
●中斷控制器;
●GPIO ;
●時(shí)鐘。
MII/RMII 接口
MII 接口被集成 IXP42x 處理器中,具有獨(dú)立的媒體訪問控制器(MAC)和網(wǎng)絡(luò)處理引擎(NPE)。此外,還有管理數(shù)據(jù)接口用來管理和 MII/RMII 接口連接的 PHY 芯片。
UTOPIA 2 接口
集成的 UTOPIA-2 接口和 NPE 一起工作。 UTOPIA-2 接口通過分組級(jí)的或字節(jié)級(jí)的握手,支持單一或多個(gè)的物理接口配置。 NPE 負(fù)責(zé)完成 ATM 單元的分割和裝配, CRC 檢驗(yàn) / 產(chǎn)生,把數(shù)據(jù)傳入 / 出內(nèi)存。它允許對(duì)流經(jīng) UTOPIA-2 接口上的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理,分擔(dān) Intel XScale 核上的處理任務(wù)。
USB v 1.1 接口
USB v 1.1 是一個(gè) USB Device 接口控制器。接口支持全雙工通訊和 16 個(gè)節(jié)點(diǎn),包括一個(gè)集成的收發(fā)器。
PCI 控制器
PCI 控制器是一個(gè)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高性能、低延遲系統(tǒng),可以達(dá)到 264Mbps 的傳輸速率。
SDRAM 控制器
內(nèi)存控制器管理和外部 SDRAM 間的接口。這個(gè)接口工作在 133MHz ,同時(shí)支持 8 個(gè)開發(fā)頁面,具有 2 個(gè) Bank ,支持從 8M 到 256M 字節(jié)。
擴(kuò)展總線( Expansion Bus )
擴(kuò)展總線允許到低速設(shè)備的簡易接口。它也提供。使用擴(kuò)展總線的設(shè)備如 Flash , ATM 控制接口,語音應(yīng)用中的 DSP 。
擴(kuò)展總線是一個(gè) 16 位接口,可以尋址到 512 字節(jié)到 16M 字節(jié)。使用 24 條地址線,可以尋址到 8 個(gè)獨(dú)立的芯片。
高速串行接口
高速串行接口是 6 線接口,支持從 512KHz 到 8.192MHz 的傳輸速率。每個(gè)接口支持 4 個(gè) T1/E1 幀連接。支持各種幀格式。
高速 UART
高速 UART 是一個(gè) 16550 兼容的 UART 接口,支持從 1200 到 921kbps 的速率,緩沖區(qū)達(dá)到 64 字節(jié)( 16550 為 16 字節(jié))。當(dāng)設(shè)置為硬件流控制時(shí),可以使用 RTS/CTS 信號(hào)線。
Console UART
特征和高速 UART 一致,但用于系統(tǒng)調(diào)試。
GPIO
●GPIO 0~13 可以設(shè)置為輸入 / 輸出線, GPIO 0~12 可設(shè)置為中斷線。
●GPIO 14 可以設(shè)置為和 13 一樣,也可以作為最高達(dá) 33MHz 的時(shí)鐘輸出。當(dāng)重啟后, GPIO14 為輸入腳。
●GPIO 15 可以設(shè)置為和 13 一樣,也可以作為最高達(dá) 33MHz 的時(shí)鐘輸出。當(dāng)重啟后, GPIO15 為輸出腳。 GPIO 可以作為 Expansion Bus 的時(shí)鐘使用。
內(nèi)部總線性能監(jiān)督單元( IBPMU )
由 7 個(gè) 27 位計(jì)數(shù)器構(gòu)成,可以捕捉 North AHB 、 South AHB 、 SDRAM 控制器的預(yù)定義周期、事件,如頁命中 / 失敗等。
中斷控制器
作為對(duì) XScale 核的擴(kuò)展, CPU 具有 32 個(gè)中斷源,這些中斷源來自 GPIO 和內(nèi)置的其他接口。中斷源可以被設(shè)置為 FIQ 、 IRQ 或者禁止。中斷源 0~7 可以設(shè)置優(yōu)先級(jí),其余的中斷源按照排列順序,如中斷 8 比中斷 9 的優(yōu)先順序高。
時(shí)鐘
Intel IXP4XX 有 4 個(gè)工作在 66MHz 的時(shí)鐘,分別為:
●看門狗時(shí)鐘
●系統(tǒng)時(shí)鐘
●兩個(gè)通用時(shí)鐘
采用 Sunthink MB42x 處理板的優(yōu)勢(shì)
1.一次開發(fā),多個(gè)產(chǎn)品
IXP42x 系列 CPU 包括 IXP420/421/422/423/425 等各種 CPU ,這些 CPU 處理能力和接口配置都不相同的,但所有這些 CPU 采用的硬件封裝、管腳定義都完全相同,軟件結(jié)構(gòu)也相同, CPU 可以相互置換。采用 IXP42x 主板有一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)就是,開發(fā)者設(shè)計(jì)和測(cè)試一次,就可以形成整個(gè)系列的產(chǎn)品。通過置換 CPU 和改變貼裝 SDRAM 和 Flash 的容量,可以涵蓋從低端到中高端的各種網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備,大大降低產(chǎn)品研發(fā)成本。
2.支持硬件加密
IXP42x系列處理器中的 IXP422/425,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加密時(shí),最高可達(dá)47~50Mbps。這一特征非常適合于制作VPN路由器、SSL網(wǎng)關(guān)等訪問控制器。
3.技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定
MB42x 主板采用 Intel 基于XSCALE 架構(gòu)的IXP42x (包括 IXP420/421/422/423/425 等) CPU ,采用成熟的0.18um工藝制作,技術(shù)成熟,接口豐富,是專門針對(duì)中低端網(wǎng)絡(luò)通訊市場(chǎng)設(shè)計(jì)的嵌入式 CPU 。Sunthink MB42x主板經(jīng)過了常規(guī)功能測(cè)試、過壓和欠壓測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)路由速率測(cè)試、溫度測(cè)試、長時(shí)間運(yùn)行測(cè)試、網(wǎng)口兼容性測(cè)試等各種測(cè)試,設(shè)計(jì)做過多處修正,性能穩(wěn)定可靠,已經(jīng)量產(chǎn)。
4.結(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格便宜
IXP42x 基于 Intel XScale 架構(gòu),具有較高的 MIPS/ 功耗比,芯片發(fā)熱量低,整機(jī)功耗低,不需加裝風(fēng)扇,結(jié)構(gòu)緊湊,性能穩(wěn)定。同時(shí) IXP42x 是嵌入式的通訊專用處理器,內(nèi)置模塊豐富,主板成本較低,整機(jī)價(jià)格便宜。
5.產(chǎn)品配套齊全
MB42x 系列主板有專門配套的電源防雷處理板、 LED 燈板、機(jī)箱及外部的包裝紙盒、防震珍珠棉,用戶訂購,可以獲得完整的產(chǎn)品配套服務(wù)。這樣,用戶的精力可以集中在產(chǎn)品的軟件生產(chǎn)和增殖服務(wù)上,而不必在硬件生產(chǎn)上分散精力。
6.接口豐富,便于擴(kuò)展
IXP42x 系列芯片是基于 Intel XScale 架構(gòu)的嵌入式通訊專用處理器,內(nèi)置模塊豐富,具有 USB 、 PCI 、以太網(wǎng)、 HSS 、 UART 、 UTOPIA 、 HPI 等多種接口,集成度高,便于擴(kuò)展,適合在各種網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備中充當(dāng)主處理器。
MB42x主板應(yīng)用
●高性能 DSL MODEM ;
●集成訪問設(shè)備( IAD , Integrated Access Device );
●高性能 Cable MODEM ;
●機(jī)頂盒;
●住戶路由器;
●IEEE802.11a/b/g 訪問點(diǎn);
●中小型企業(yè)路由器;
●工業(yè)控制器;
●網(wǎng)絡(luò)打印機(jī);
●DSLAM ;
●控制板;