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ABB MVME162 嵌入式控制器
时间: 2025-07-05浏览次数：
ABB MVME162 嵌入式控制器
ABB MVME162 嵌入式控制器
硬件架构与特性
1. 核心处理器与架构
处理器：采用 25MHz 的 32 位 MC68040 或 MC68LC040 微处理器，前者集成片上指令和数据缓存、浮点处理器，后者无浮点单元。
总线结构：本地总线为 32 位同步总线，支持突发传输和窥探（Snooping）机制，仲裁优先级从高到低为：LAN（82596CA）> SCSI（53C710）> VMEbus > MPU。
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2. 内存配置
DRAM：支持 1MB、4MB 或 8MB 可选，非 interleaved（1MB/8MB）或 interleaved（4MB）架构，带奇偶校验，错误时可触发中断或总线异常。
SRAM：512KB 带电池备份（Dallas DS1210S 供电），电池续航在 40°C 下断电可维持 200 天，需通过 J20 跳针选择备份电源（VMEbus +5V 或板载电池）。
非易失性存储：
8KB NVRAM（MK48T08）集成实时时钟，支持 BCD 格式的时分秒、年月日显示，自动处理闰年。
1MB Flash 内存（1 个 Intel 28F008SA 或 4 个 28F020），可通过 J22 跳针选择从 Flash 或 EPROM 启动。
1 个 JEDEC 标准 32 针 PLCC EPROM 插座（支持 4Mbit 密度）。
3. 接口与扩展能力
VMEbus 接口：由 VMEchip2 ASIC 实现，支持 A24/A32 地址、D8/D16/D32 数据传输，包含 DMA 控制器、中断处理器、系统控制器等功能。
串行端口：
两个端口由 Zilog Z85230 控制器驱动，支持 EIA-232-D（DCE/DTE）或 EIA-530 接口，通过 SIM 模块（SIM05-SIM08）配置。
波特率范围 110b/s 至 38.4Kb/s，支持同步（SDLC/HDLC）和异步协议。
网络与存储：
以太网接口：Intel 82596CA 控制器，支持 32 位 DMA，每个板卡分配唯一 MAC 地址（$08003E2XXXXX）。
SCSI 接口：NCR 53C710 控制器，支持 32 位本地总线突发 DMA，需确保总线两端正确 termination。
IndustryPack (IP) 接口：4 个单尺寸或 2 个双尺寸 IP 接口，由 IPIC ASIC 控制，支持外部电缆连接。
4. 物理与电气规格
尺寸：
双高 VME 板，无连接器时高度 9.187 英寸，带连接器和前面板时高度 10.309 英寸，厚度 0.8 英寸。
电源：
+5V（±5%），典型 3.5A，最大 4.5A；+12Vdc（±5%）和 - 12Vdc（±5%），最大 100mA。
环境：
工作温度 0°C 至 70°C（强制风冷），存储温度 - 40°C 至 + 85°C，相对湿度 5%-90%（非冷凝）。
安装与配置流程
1. 硬件准备
跳针配置：
J1：系统控制器选择（默认启用，安装跳针时为系统控制器）。
J10：串行端口 B 的 SIM 模块选择（EIA-232-D 或 EIA-530，DCE/DTE 模式）。
J20：SRAM 备份电源选择（VMEbus +5V 或板载电池）。
J22：通用可读跳针，其中 GPIO3（ pins 9-10）用于选择 Flash/EPROM 启动映射。
安全注意事项：
防静电操作，避免触摸集成电路；安装前断开所有电源。
锂电池处理：禁止短路、拆卸、加热，更换时注意极性。
2. 安装步骤
IP 模块安装：
4 个 IP 模块安装在 J2/J3、J7/J8 等连接器，双尺寸 IP 需占用相邻接口。
外部电缆通过 J6、J5 等连接器引出，需用户自行提供 50 针电缆。
VME 机箱安装：
系统控制器需安装在机箱 1 号槽，非控制器可安装在任意双高槽位。
连接 P1 和 P2 连接器，确保牢固；移除机箱背板上对应槽位的 IACK 和 BG 跳针。
过渡模块连接：
安装 MVME712 系列过渡模块（如 MVME712M、MVME712A），通过 P2 适配器板连接串行端口、SCSI 和以太网接口。
3. 电缆与接口连接
串行端口：
端口 1（CONSOLE）通过 DB-25 连接器连接，默认异步模式；端口 2 通过 SIM 模块和过渡模块配置。
SCSI 与以太网：
SCSI 接口通过 P2 连接器连接，需安装终端电阻；以太网接口通过 MVME712X 过渡模块的 DB15 连接器引出。
调试工具与固件（162Bug）
1. 固件概述
功能：集成在 Flash/PROM 中，提供内存调试、程序加载、硬件诊断等功能，支持系统自启动和网络启动。
启动模式：
Board Mode：默认启动，显示 “162-Bug>” 提示符，支持手动命令操作。
System Mode：通过 ENV 命令配置，支持自动测试和系统引导。
2. 核心功能与命令
内存操作：
MD：显示内存内容，支持字节 / 字 / 长字格式，可反汇编（DI 选项）。
MM：修改内存数据，支持汇编指令直接写入。
程序执行：
GO：从指定地址执行程序，支持断点设置（BR 命令）。
GT：执行到临时断点，用于单步跟踪。
磁盘与网络：
BO/BH：从磁盘启动操作系统 / 加载程序并暂停。
NBO/NBH：通过网络（TFTP/BOOTP）启动系统，支持 IP 配置。
诊断工具：
IOC/IOP：直接操作磁盘控制器，测试硬件功能。
CNFG/ENV：配置板载信息块（BIB）和环境参数（如启动延迟、内存映射）。
3. 自动启动机制
Autoboot：上电后扫描磁盘设备，按 LUN 顺序启动，可通过<BREAK>键中断。
Network Boot：通过 RARP/BOOTP 获取 IP，TFTP 加载引导文件，支持无盘系统启动。
ROMboot：用户自定义启动代码，需满足内存映射和校验和要求。
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安全与合规规范
电磁兼容性（EMC）
设备符合 FCC Part 15 Subpart J Class A 标准，商业环境中使用可避免干扰； residential 环境中若出现干扰，用户需自行采取措施。
安全操作规范
接地：使用三芯电源线，确保机箱接地（绿色线连接安全地）。
禁止环境：禁止在易燃气体环境中操作。
维护限制：仅授权人员可打开机箱，断电并放电后操作。
警示标识
SYSFAIL * 信号：上电后若检测到内存校验错误、电池低电压等故障，会断言 VMEbus SYSFAIL * 信号。
LED 指示灯：FAIL（红色）表示硬件故障，RUN（绿色）表示本地总线活动，SCON（绿色）表示系统控制器状态。
总结
MVME162 嵌入式控制器作为摩托罗拉经典 VMEbus 架构产品，集成高性能处理器、丰富接口及可靠内存系统，适用于工业控制、嵌入式计算等场景。文档通过详细的硬件说明、安装流程和调试工具指南，为用户提供了从硬件部署到系统启动的全流程支持，同时强调安全规范与兼容性设计，确保设备稳定运行。
