一、硬件设计方案

1. 主控芯片的选择及其作用

在CE1路由器的硬件设计中，主控芯片起着至关重要的作用。它们负责处理路由器的各种数据转发、路由计算、协议处理等功能。以下是几种常用的主控芯片型号及其在设计中的作用：

1.1 MindSpeed CX28500

型号：CX28500

作用：

MindSpeed CX28500是一个高吞吐量的通信控制器，用于同步操作或多支持1024个数据信道的链路层应用。每个信道可以配置HDLC、Transparent或SS7协议。CX28500工作在OSI模型的第二层，安装在多路串行接口设备和一个或多个主机控制器的共享缓冲内存之间。

CX28500不仅可以作为PCI控制器，还可以提供32比特本地扩展总线（EBUS）控制器。它允许主机处理器直接通过CX28500在PCI上使用配置内存映射的特性来访问本地内存和物理接口设备。这种设计可以最大限度地减少主机处理器的干涉，提高数据传输效率，从而使主机处理器能够集中处理高层的协议栈。

1.2 MindSpeed CX29503

型号：CX29503

作用：

CX29503是一个高度集成的宽带通道多路复用器，能够进行映射、复用、分拆和成帧操作。它能够将3个STS-1、AU-3、DS3、E3或1个AU-4输入转换为84个DS1或63个E1的可用组合。

CX29503可以作为SONET/SDH-TO-PDH映射器，以51Mbps、2Mbps和1.5Mbps的速率支持所有标准映射。它还可以作为PDH设备使用。CX29503产生和结束所有的虚支路（VT）和虚容器路径开销字节。

CX29503内部包含3个嵌入式的DS3/E3成帧器、3个支持G.747的M13/E13复用/分拆单元、84个嵌入式的DS1成帧器和63个嵌入式的E1成帧器。此外，它还设计了标准化的告警标志符、状态监控和错误计数器，以及一个嵌入式的命令与状态处理器，可以替主机承担主要的网络维护操作。

1.3 MindSpeed CX29610

型号：CX29610

作用：

CX29610主要负责头开销的产生和消除，同时将进来的STM-1信号转换为3个STS-1信号，并通过SI-BUS与CX29503芯片相连。这样，CX29610与CX29503协同工作，共同完成信号的拆分/复用处理。

2. CPOS板卡设计

在CE1路由器的硬件设计中，CPOS板卡是一个重要的组成部分。CPOS板卡的设计主要围绕主控芯片进行，以实现高效的数据传输和处理。

CPOS板卡结构：

CPOS板卡的功能主要由CX28500、CX29503和CX29610三颗芯片组成。其中，CX29503和CX29610负责信号的分拆/复用处理，CX28500负责数据的收发处理。这些芯片通过PCI和主板内存进行数据交互。

具体设计：

• CX28500：作为数据收发处理的核心，CX28500通过其高吞吐量的通信控制器功能，实现数据的快速转发和处理。

• CX29503：作为宽带通道多路复用器，CX29503负责将高速信号拆分为低速支路信号，并进行映射、复用和成帧操作。

• CX29610：负责头开销的处理和STM-1信号的拆分，将拆分后的信号通过SI-BUS传递给CX29503进行进一步处理。

二、软件设计方案

在CE1路由器的软件设计中，驱动软件起着至关重要的作用。它负责初始化硬件、处理中断、管理数据收发等任务。以下是CE1路由器驱动软件设计的详细方案。

1. 驱动软件结构

CE1路由器的驱动软件由六个功能性的模块组成：芯片初始化、硬件中断处理、数据接收发送、接口状态扫描、配置命令处理和错误状态处理。

芯片初始化模块：

该模块负责初始化PCI和各个芯片，注册中断处理函数，使能相关的中断，动态为各个芯片分配相应的数据结构，初始化相关的变量。

硬件中断处理模块：

负责处理HDLC多路通道控制器CX28500所引起的各种中断，如通道使能、通道关闭、发送结束中断、数据帧接收中断、COFA、OWNER错误中断等。

数据接收发送模块：

负责数据的接收和发送任务。它通过与CX28500的通信控制器进行交互，实现数据的快速转发和处理。

接口状态扫描模块：

负责扫描接口状态，包括链路的通断、信号的强弱等。它通过与硬件的交互，实时获取接口状态信息，并进行相应的处理。

配置命令处理模块：

负责处理用户通过命令行或配置文件发送的配置命令。它解析命令参数，调用相应的函数进行配置，并将配置结果返回给用户。

错误状态处理模块：

负责处理硬件和软件中出现的各种错误状态。它通过与硬件的交互，实时获取错误状态信息，并进行相应的处理，如重启设备、重置芯片等。

三、总结

CE1路由器的硬软件设计方案是一个复杂且详细的过程。在硬件设计中，主控芯片的选择和配置起着至关重要的作用。MindSpeed CX28500、CX29503和CX29610等芯片通过协同工作，实现了高效的数据传输和处理。在软件设计中，驱动软件负责初始化硬件、处理中断、管理数据收发等任务。通过合理的软件设计，可以确保CE1路由器在各种网络环境下都能稳定运行，并提供高质量的网络服务。