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随着具有强大的通信能力和稳定性的PowerPC控制器越来越得到大众的认可，它在测试系统和通信领域也得到了广泛的应用。然而国内与国外的技术水平仍存在一定的差距，研发一款高性能的通用嵌入式单板系统控制器显得意义重大。本论文研究的内容主要有以下几点：1、COM Express标准的PowerPC控制器DDR2部分的硬件设计。采用高性能通信处理器MPC85xx作为系统的"CPU"，实现对DDR2的存储和读写操作。为了提高系统的存储容量和存储速度，选择8片8bit/64M的DDR2实现数据存储。使用Cadence软件对该部分原理图及PCB进行设计。PCB设计中，布线成为整个过程中的难点。2、PowerPC控制器DDR2部分的仿真验证。DDR2部分电路属于高速电路板的设计，对于高速存储的DDR2设备，需要对其进行仿真验证，以确保设计的可行性。使用的Cadence公司的PCB SI仿真软件对DDR2走线进行仿真，整体流程包括叠成的设置、拓扑结构设计、约束条件的确定、时序分析以及最后仿真验证。3、基于PXI Express总线标准的系统载板的设计。结合项目需求，确定载板为专门面向PXI Express6U系统的应用，其可以根据自己需求定制，灵活性很大。载板的设计主要包括高速接口和板级连接器的设计，高速接口包括DUART，USB，SATA，光纤接口，以太网接口，连接器包括主控板与载板之间的COMExpress连接器和载板与高速背板之间的PXI Express连接器。通过理论分析，实际设计以及仿真验证，完成了系统控制器的DDR2部分以及系统载板的硬件设计。通过对电路进行补偿和匹配，尽最大可能的解决了DDR2时许匹配和信号完整性问题。本设计实现了MPC85xx对DDR2SDRAM高速数据的存取和读写控制以及系统载板与外部设备之间的数据通信，达到了预期目标。