一、硬件設計方案

1. 主控芯片的選擇及其作用

在CE1路由器的硬件設計中，主控芯片起著至關重要的作用。它們負責處理路由器的各種數據轉發、路由計算、協議處理等功能。以下是幾種常用的主控芯片型號及其在設計中的作用：

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個數據信道的鏈路層應用。每個信道可以配置HDLC、Transparent或SS7協議。CX28500工作在OSI模型的第二層，安裝在多路串行接口設備和一個或多個主機控制器的共享緩沖內存之間。

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

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用器，能夠進行映射、復用、分拆和成幀操作。它能夠將3個STS-1、AU-3、DS3、E3或1個AU-4輸入轉換為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的速率支持所有標準映射。它還可以作為PDH設備使用。CX29503產生和結束所有的虛支路（VT）和虛容器路徑開銷字節。

CX29503內部包含3個嵌入式的DS3/E3成幀器、3個支持G.747的M13/E13復用/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，它還設計了標準化的告警標志符、狀態監控和錯誤計數器，以及一個嵌入式的命令與狀態處理器，可以替主機承擔主要的網絡維護操作。

1.3 MindSpeed CX29610

型號：CX29610

作用：

CX29610主要負責頭開銷的產生和消除，同時將進來的STM-1信號轉換為3個STS-1信號，并通過SI-BUS與CX29503芯片相連。這樣，CX29610與CX29503協同工作，共同完成信號的拆分/復用處理。

2. CPOS板卡設計

在CE1路由器的硬件設計中，CPOS板卡是一個重要的組成部分。CPOS板卡的設計主要圍繞主控芯片進行，以實現高效的數據傳輸和處理。

CPOS板卡結構：

CPOS板卡的功能主要由CX28500、CX29503和CX29610三顆芯片組成。其中，CX29503和CX29610負責信號的分拆/復用處理，CX28500負責數據的收發處理。這些芯片通過PCI和主板內存進行數據交互。

具體設計：

• CX28500：作為數據收發處理的核心，CX28500通過其高吞吐量的通信控制器功能，實現數據的快速轉發和處理。

• CX29503：作為寬帶通道多路復用器，CX29503負責將高速信號拆分為低速支路信號，并進行映射、復用和成幀操作。

• CX29610：負責頭開銷的處理和STM-1信號的拆分，將拆分后的信號通過SI-BUS傳遞給CX29503進行進一步處理。

二、軟件設計方案

在CE1路由器的軟件設計中，驅動軟件起著至關重要的作用。它負責初始化硬件、處理中斷、管理數據收發等任務。以下是CE1路由器驅動軟件設計的詳細方案。

1. 驅動軟件結構

CE1路由器的驅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、數據接收發送、接口狀態掃描、配置命令處理和錯誤狀態處理。

芯片初始化模塊：

該模塊負責初始化PCI和各個芯片，注冊中斷處理函數，使能相關的中斷，動態為各個芯片分配相應的數據結構，初始化相關的變量。

硬件中斷處理模塊：

負責處理HDLC多路通道控制器CX28500所引起的各種中斷，如通道使能、通道關閉、發送結束中斷、數據幀接收中斷、COFA、OWNER錯誤中斷等。

數據接收發送模塊：

負責數據的接收和發送任務。它通過與CX28500的通信控制器進行交互，實現數據的快速轉發和處理。

接口狀態掃描模塊：

負責掃描接口狀態，包括鏈路的通斷、信號的強弱等。它通過與硬件的交互，實時獲取接口狀態信息，并進行相應的處理。

配置命令處理模塊：

負責處理用戶通過命令行或配置文件發送的配置命令。它解析命令參數，調用相應的函數進行配置，并將配置結果返回給用戶。

錯誤狀態處理模塊：

負責處理硬件和軟件中出現的各種錯誤狀態。它通過與硬件的交互，實時獲取錯誤狀態信息，并進行相應的處理，如重啟設備、重置芯片等。

三、總結

CE1路由器的硬軟件設計方案是一個復雜且詳細的過程。在硬件設計中，主控芯片的選擇和配置起著至關重要的作用。MindSpeed CX28500、CX29503和CX29610等芯片通過協同工作，實現了高效的數據傳輸和處理。在軟件設計中，驅動軟件負責初始化硬件、處理中斷、管理數據收發等任務。通過合理的軟件設計，可以確保CE1路由器在各種網絡環境下都能穩定運行，并提供高質量的網絡服務。