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基于PowerPC601的板级设计与实现 一、引言 RISC技术的出现被认为是计算机发展过程中具有深远意义的不可逆转的潮流采用该技术的芯片,其速度已经赶上了大型机,这使得把微型机、工作站、小型机、大型机建立在一个共同的二进制兼容RISC/UNIX平台上成为可能,从而使软件开发更为有效,联网和资源共享更为方便应运而生的IBM PowerPC处理器是完全采用RISC技术的芯片,目前已形成601、603、604系列同时为配合PowerPC的销售,IBM的个人电脑部颁布了专门的PowerPC参考平台规格说明(Power PC reference specification,简称PReP),IBM希望将它作为一个开放的工业标准提供给众多的兼容厂商,以推动PowrPC的市场目前除IBM、Motorola、Apple三家联盟外,Canon、Hitachi、Sun、Bull、Harris等公司也公开表示支持这个计划Apple于11014年3月推出基于PowerPC601(以下简称PPC601)的Mac系统,台湾的大同、旭青、联电等10余家计算机厂商成立了台湾新PC联盟简称TNPC,分成系统平台组、周边卡组、元件组、软件组,分别生产PowerPC兼容板卡。

TNPC已经开发出第一代PPC601兼容机,并促成了IBM 与Motorola在台湾成立了世界上第一个PowerPC技术中心(TAIWAN PowerPC Technical Center) 11014年5月IBM与我国电子工业部签署的一份备忘录中,还写上了"IBM的PowerPC平台将作为中国未来主要微处理器结构之一"这些捷足先登的策略和举措,意在抢占个人机市场,引起了国内同行的关注本文介绍了PReP和一个满足PReP的PPC601母板设计与实现 二、PowerPC参考平台规格说明简介 PowerPC参考平台规格说明为围绕PowerPC家族芯片开发兼容平台定义了一个开放的结构,它包括处理器、RAM内存容量、硬盘、输入装置、图像、CD-ROM、语音、I/O接口及扩展总线等的规格说明由IBM和Motorola公司倡导的这个参考平台不仅仅是一个硬件规格说明,它定义了系统开发的一个完整环境其关键目标是"兼容的区别",即满足兼容性基础的同时允许有不同实现PReP详细说明了一些抽象描述,例如硬件的开发可以由于各个不同的厂商所选择的器件不同而有所区别,但仍然保持对不同操作系统的兼容性;可加载的抽象软件适合于不同的"紧裹"(shrink wrap)操作系统平台,将操作系统映射到抽象软件上,每一目标平台的操作系统有不同的抽象软件。

通过PReP的开放结构,IBM希望以最少的费用、最短的时间开发出高性能的PC系统,并可运行OS/2、Workplace OS、AIX、Solaris、Taligent 和Windows NT等多种操作系统,保证应用软件的兼容性 三、PPC601母板 本文所介绍PPC601母板是IBM公司为满足市场对中低档桌面PowerPC个人计算机需求而设计的一个基准系统,目的是帮助那些准备采用PowerPC芯片的厂商尽可能快速容易地开发它们自己的产品该母板是PReP硬件参考平台规格说明的一个实现,可用来评价CPU 性能,测试新的引导代码、操作系统或应用程序 母板的大小尺寸符合工业标准LPX框架,为适合更多的扩展卡,总线扩展卡设计得比大多数LPX要求的扩展卡高系统母板包括PPC601所需的所有电子器件,主要的子系统通过外部设备互连PCI(Peripheral Component Interconnect)总线与主存储器相连,存储控制器、系统I/O和SCSI都挂在这条总线上;视频可通过PCI插槽连接到PCI总线上,并且可支持今后CPU 的升级;Flash ROM存取共享PCI A/D线,但不会妨碍标准的PCI协议;SCSI-2提供更高性能的硬盘和CD-ROM。

该设计考虑到近年来图像处理高速发展,因此图像不作为母板的标准,但IBM提供如IMB25JPVS3928-A的图像适配卡供选择,该卡围绕S3 928 PCI GUI加速芯片设计,包括一个135MHz、32位真彩色RAMDAC和最大到2M字节的视频存储器 大多数的部件使用+5V电源,某些外围部件要求提供+12V和-12V,一些部件需要由母板上的电源变换器将+5V转换成+3.6V供电,-5V电压通过插槽提供给ISA扩展卡PPC601母板框图如图所示: 一、引言 RISC技术的出现被认为是计算机发展过程中具有深远意义的不可逆转的潮流采用该技术的芯片,其速度已经赶上了大型机,这使得把微型机、工作站、小型机、大型机建立在一个共同的二进制兼容RISC/UNIX平台上成为可能,从而使软件开发更为有效,联网和资源共享更为方便应运而生的IBM PowerPC处理器是完全采用RISC技术的芯片,目前已形成601、603、604系列同时为配合PowerPC的销售,IBM的个人电脑部颁布了专门的PowerPC参考平台规格说明(Power PC reference specification,简称PReP),IBM希望将它作为一个开放的工业标准提供给众多的兼容厂商,以推动PowrPC的市场。

目前除IBM、Motorola、Apple三家联盟外,Canon、Hitachi、Sun、Bull、Harris等公司也公开表示支持这个计划Apple于11014年3月推出基于PowerPC601(以下简称PPC601)的Mac系统,台湾的大同、旭青、联电等10余家计算机厂商成立了台湾新PC联盟简称TNPC,分成系统平台组、周边卡组、元件组、软件组,分别生产PowerPC兼容板卡TNPC已经开发出第一代PPC601兼容机,并促成了IBM 与Motorola在台湾成立了世界上第一个PowerPC技术中心(TAIWAN PowerPC Technical Center) 11014年5月IBM与我国电子工业部签署的一份备忘录中,还写上了"IBM的PowerPC平台将作为中国未来主要微处理器结构之一"这些捷足先登的策略和举措,意在抢占个人机市场,引起了国内同行的关注本文介绍了PReP和一个满足PReP的PPC601母板设计与实现 二、PowerPC参考平台规格说明简介 PowerPC参考平台规格说明为围绕PowerPC家族芯片开发兼容平台定义了一个开放的结构,它包括处理器、RAM内存容量、硬盘、输入装置、图像、CD-ROM、语音、I/O接口及扩展总线等的规格说明。

由IBM和Motorola公司倡导的这个参考平台不仅仅是一个硬件规格说明,它定义了系统开发的一个完整环境其关键目标是"兼容的区别",即满足兼容性基础的同时允许有不同实现PReP详细说明了一些抽象描述,例如硬件的开发可以由于各个不同的厂商所选择的器件不同而有所区别,但仍然保持对不同操作系统的兼容性;可加载的抽象软件适合于不同的"紧裹"(shrink wrap)操作系统平台,将操作系统映射到抽象软件上,每一目标平台的操作系统有不同的抽象软件通过PReP的开放结构,IBM希望以最少的费用、最短的时间开发出高性能的PC系统,并可运行OS/2、Workplace OS、AIX、Solaris、Taligent 和Windows NT等多种操作系统,保证应用软件的兼容性 三、PPC601母板 本文所介绍PPC601母板是IBM公司为满足市场对中低档桌面PowerPC个人计算机需求而设计的一个基准系统,目的是帮助那些准备采用PowerPC芯片的厂商尽可能快速容易地开发它们自己的产品该母板是PReP硬件参考平台规格说明的一个实现,可用来评价CPU 性能,测试新的引导代码、操作系统或应用程序。

母板的大小尺寸符合工业标准LPX框架,为适合更多的扩展卡,总线扩展卡设计得比大多数LPX要求的扩展卡高系统母板包括PPC601所需的所有电子器件,主要的子系统通过外部设备互连PCI(Peripheral Component Interconnect)总线与主存储器相连,存储控制器、系统I/O和SCSI都挂在这条总线上;视频可通过PCI插槽连接到PCI总线上,并且可支持今后CPU 的升级;Flash ROM存取共享PCI A/D线,但不会妨碍标准的PCI协议;SCSI-2提供更高性能的硬盘和CD-ROM该设计考虑到近年来图像处理高速发展,因此图像不作为母板的标准,但IBM提供如IMB25JPVS3928-A的图像适配卡供选择,该卡围绕S3 928 PCI GUI加速芯片设计,包括一个135MHz、32位真彩色RAMDAC和最大到2M字节的视频存储器 大多数的部件使用+5V电源,某些外围部件要求提供+12V和-12V,一些部件需要由母板上的电源变换器将+5V转换成+3.6V供电,-5V电压通过插槽提供给ISA扩展卡PPC601母板框图如图所示: 。