一、硬件設(shè)計(jì)方案

1. 主控芯片的選擇及其作用

在CE1路由器的硬件設(shè)計(jì)中，主控芯片起著至關(guān)重要的作用。它們負(fù)責(zé)處理路由器的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、路由計(jì)算、協(xié)議處理等功能。以下是幾種常用的主控芯片型號及其在設(shè)計(jì)中的作用：

1.1 MindSpeed CX28500

型號：CX28500

作用：

MindSpeed CX28500是一個高吞吐量的通信控制器，用于同步操作或多支持1024個數(shù)據(jù)信道的鏈路層應(yīng)用。每個信道可以配置HDLC、Transparent或SS7協(xié)議。CX28500工作在OSI模型的第二層，安裝在多路串行接口設(shè)備和一個或多個主機(jī)控制器的共享緩沖內(nèi)存之間。

CX28500不僅可以作為PCI控制器，還可以提供32比特本地擴(kuò)展總線（EBUS）控制器。它允許主機(jī)處理器直接通過CX28500在PCI上使用配置內(nèi)存映射的特性來訪問本地內(nèi)存和物理接口設(shè)備。這種設(shè)計(jì)可以最大限度地減少主機(jī)處理器的干涉，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，從而使主機(jī)處理器能夠集中處理高層的協(xié)議棧。

1.2 MindSpeed CX29503

型號：CX29503

作用：

CX29503是一個高度集成的寬帶通道多路復(fù)用器，能夠進(jìn)行映射、復(fù)用、分拆和成幀操作。它能夠?qū)?個STS-1、AU-3、DS3、E3或1個AU-4輸入轉(zhuǎn)換為84個DS1或63個E1的可用組合。

CX29503可以作為SONET/SDH-TO-PDH映射器，以51Mbps、2Mbps和1.5Mbps的速率支持所有標(biāo)準(zhǔn)映射。它還可以作為PDH設(shè)備使用。CX29503產(chǎn)生和結(jié)束所有的虛支路（VT）和虛容器路徑開銷字節(jié)。

CX29503內(nèi)部包含3個嵌入式的DS3/E3成幀器、3個支持G.747的M13/E13復(fù)用/分拆單元、84個嵌入式的DS1成幀器和63個嵌入式的E1成幀器。此外，它還設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化的告警標(biāo)志符、狀態(tài)監(jiān)控和錯誤計(jì)數(shù)器，以及一個嵌入式的命令與狀態(tài)處理器，可以替主機(jī)承擔(dān)主要的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)操作。

1.3 MindSpeed CX29610

型號：CX29610

作用：

CX29610主要負(fù)責(zé)頭開銷的產(chǎn)生和消除，同時將進(jìn)來的STM-1信號轉(zhuǎn)換為3個STS-1信號，并通過SI-BUS與CX29503芯片相連。這樣，CX29610與CX29503協(xié)同工作，共同完成信號的拆分/復(fù)用處理。

2. CPOS板卡設(shè)計(jì)

在CE1路由器的硬件設(shè)計(jì)中，CPOS板卡是一個重要的組成部分。CPOS板卡的設(shè)計(jì)主要圍繞主控芯片進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和處理。

CPOS板卡結(jié)構(gòu)：

CPOS板卡的功能主要由CX28500、CX29503和CX29610三顆芯片組成。其中，CX29503和CX29610負(fù)責(zé)信號的分拆/復(fù)用處理，CX28500負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)處理。這些芯片通過PCI和主板內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

具體設(shè)計(jì)：

• CX28500：作為數(shù)據(jù)收發(fā)處理的核心，CX28500通過其高吞吐量的通信控制器功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)和處理。

• CX29503：作為寬帶通道多路復(fù)用器，CX29503負(fù)責(zé)將高速信號拆分為低速支路信號，并進(jìn)行映射、復(fù)用和成幀操作。

• CX29610：負(fù)責(zé)頭開銷的處理和STM-1信號的拆分，將拆分后的信號通過SI-BUS傳遞給CX29503進(jìn)行進(jìn)一步處理。

二、軟件設(shè)計(jì)方案

在CE1路由器的軟件設(shè)計(jì)中，驅(qū)動軟件起著至關(guān)重要的作用。它負(fù)責(zé)初始化硬件、處理中斷、管理數(shù)據(jù)收發(fā)等任務(wù)。以下是CE1路由器驅(qū)動軟件設(shè)計(jì)的詳細(xì)方案。

1. 驅(qū)動軟件結(jié)構(gòu)

CE1路由器的驅(qū)動軟件由六個功能性的模塊組成：芯片初始化、硬件中斷處理、數(shù)據(jù)接收發(fā)送、接口狀態(tài)掃描、配置命令處理和錯誤狀態(tài)處理。

芯片初始化模塊：

該模塊負(fù)責(zé)初始化PCI和各個芯片，注冊中斷處理函數(shù)，使能相關(guān)的中斷，動態(tài)為各個芯片分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，初始化相關(guān)的變量。

硬件中斷處理模塊：

負(fù)責(zé)處理HDLC多路通道控制器CX28500所引起的各種中斷，如通道使能、通道關(guān)閉、發(fā)送結(jié)束中斷、數(shù)據(jù)幀接收中斷、COFA、OWNER錯誤中斷等。

數(shù)據(jù)接收發(fā)送模塊：

負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送任務(wù)。它通過與CX28500的通信控制器進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)和處理。

接口狀態(tài)掃描模塊：

負(fù)責(zé)掃描接口狀態(tài)，包括鏈路的通斷、信號的強(qiáng)弱等。它通過與硬件的交互，實(shí)時獲取接口狀態(tài)信息，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

配置命令處理模塊：

負(fù)責(zé)處理用戶通過命令行或配置文件發(fā)送的配置命令。它解析命令參數(shù)，調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行配置，并將配置結(jié)果返回給用戶。

錯誤狀態(tài)處理模塊：

負(fù)責(zé)處理硬件和軟件中出現(xiàn)的各種錯誤狀態(tài)。它通過與硬件的交互，實(shí)時獲取錯誤狀態(tài)信息，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，如重啟設(shè)備、重置芯片等。

三、總結(jié)

CE1路由器的硬軟件設(shè)計(jì)方案是一個復(fù)雜且詳細(xì)的過程。在硬件設(shè)計(jì)中，主控芯片的選擇和配置起著至關(guān)重要的作用。MindSpeed CX28500、CX29503和CX29610等芯片通過協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)傳輸和處理。在軟件設(shè)計(jì)中，驅(qū)動軟件負(fù)責(zé)初始化硬件、處理中斷、管理數(shù)據(jù)收發(fā)等任務(wù)。通過合理的軟件設(shè)計(jì)，可以確保CE1路由器在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行，并提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。