Motorola CPCI-6020 User Manual

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CPCI-6020 CompactPCI Single Board

Computer

Installation and Use

6806800A51C

February 2008

Trademarks

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Tempe, Arizona 85282

About this Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Safety Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.2 Standard Compliances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3 Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.3.1 Supported Board Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.3.2 Board Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2 Hardware Preparation and Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.2 Unpacking and Inspecting the Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.3 Overview of Start-up Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4 Equipment Required . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.5 Environmental and Power Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.5.1 Environmental Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.5.2 Power Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.5.3 Thermal Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.6 Hardware Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.7 CPCI-6020 Baseboard Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.8 Jumper Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.8.1 Flash Bank Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.8.2 Harrier Power Up Configuration Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.8.3 PMC 66 MHz Disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.8.4 Enable/Disable +12 V and -12 V Use. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.8.5 Enable/Disable Lockdown of One or More Flash Blocks for Bank A . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.8.6 Enable Write-Protect for Entire Flash on Bank A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.8.7 Remote Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.9 Hardware Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.10 PMC Module Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.11 CompactFlash Memory Card Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.12 Before You Install or Remove a Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.12.1 Watch for Bent Pins or Other Damage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.12.2 Use Caution When Installing or Removing Boards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Contents

2.12.3 Understanding Hot Swap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.12.4 Recognize Different Injector/Ejector Lever Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.12.5 Verify Slot Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.12.6 Preserve EMI Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.13 Installing and Removing a Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.14 Startup and Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.15 System Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3 Controls, LEDs, and Connectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.1	Overview . . .		. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	57
3.2	CPCI-6020 Baseboard Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			57
3.3 Front Panel Connectors and LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .				58
	3.3.1	Front Panel Ethernet Port. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		58
	3.3.2	Front Panel Asynchronous Serial Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		59
	3.3.3	Front Panel USB ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		59
	3.3.4	ABORT# Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		60
	3.3.5	RESET# Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		60
	3.3.6	Front Panel LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		60
3.4	Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			60
	3.4.1	CompactPCI Bus Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		60
	3.4.2	CompactPCI User I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		63
	3.4.3	CompactPCI User I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		64
	3.4.4	CompactPCI User I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		65
	3.4.5	Memory Mezzanine Connectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		67
	3.4.6	PCI Mezzanine Card (PMC) Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		68
	3.4.7	Lock Down Flash Enable Jumper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		72
	3.4.8	PMC 66 Mhz Disable Jumper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		73
	3.4.9	Remote Switch Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		73
	3.4.10	Flash Write Protect Enable Jumper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		73
	3.4.11	Harrier Power Up Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		74
	3.4.12	Xport Flash Bank Select Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		74
	3.4.13	RISCWatch Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		74
	3.4.14	Mictor Debug Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		75
4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .				81
4.1	Overview . . . .		. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	81
4.2	Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			82
4.3 Local PCI Bus Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .				83
	4.3.1	PCI Bus A Resources. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		83
		4.3.1.1	Local CompactPCI Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	83
		4.3.1.2 Remote (Expansion) CompactPCI Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		83
		4.3.1.3	Primary Ethernet Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	83
		4.3.1.4 ISA Bridge, Including EIDE Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		84
		4.3.1.5	EIDE Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	84
		4.3.1.6	ISA Bus Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	84

4			CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

				Contents

		4.3.1.7	Synchronous Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 84
		4.3.1.8	USB Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 85
4.4	PCI Bus B Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . . 85
	4.4.1	PMC Slot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 85
	4.4.2	Secondary Ethernet Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 86
4.5	Processor Bus Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 87
	4.5.1	Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 87
	4.5.2	L2 Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 87
4.6	Harrier System Memory Controller and PCI Host Bridge ASIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 87
	4.6.1	Dual Harrier Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 88
	4.6.2	Harrier Power-Up Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 88
	4.6.3	Debug Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 90
	4.6.4	PPC Bus Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 90
4.7	ECC Memory Bus Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 90
	4.7.1	Harrier A Memory Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 90
	4.7.2	Harrier B Memory Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 91
	4.7.3	RAM500 Memory Mezzanine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 91
4.8	Harrier Xport Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 91
	4.8.1	Harrier A, Channel 0 - Onboard Bank A Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 92
	4.8.2	Harrier A, Channel 1 - Socketed Bank B Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 92
	4.8.3	Harrier A, Channel 2 - NVRAM, RTC, External Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 92
	4.8.4	Harrier A, Channel 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 92
	4.8.5	Harrier B, Channel 0, 1, 2 and 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 92
4.9	Other Harrier Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 93
	4.9.1	I2C Bus Resources - Serial EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 93
	4.9.2	Asynchronous Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 93
	4.9.3	32-Bit Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 93
	4.9.4	Watchdog Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 93
4.10	Other Board Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 94
	4.10.1 Miscellaneous Control and Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 94
	4.10.2 Clock Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 94
	4.10.3 Onboard Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 95
	4.10.4 Board Reset Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 95
	4.10.5 Soft Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 97
	4.10.6 Front Panel Resources. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 97
	4.10.7 ABORT# and RESET# Switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 97
	4.10.8 On-Board LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 98
	4.10.9 Harrier Power Up Configuration Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 98
4.11	Hot Swap Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 98
4.12	High Availability Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 98
	4.12.1 HSC Bridge Board Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 98
	4.12.2 Local CompactPCI Bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 99
	4.12.3 Secondary Bus Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 99
	4.12.4 Secondary Bus Tri-Stating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 99
	4.12.5 System Slot Hot Swap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. . . . 99
4.13	EIDE Interface .		. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 100

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)				5

Contents
4.14	Ethernet Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	100
4.15	Hot Swap Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	100
4.16	PMC Interface Module (PIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	100
4.17	Asynchronous Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	101
4.18	Synchronous Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	101
4.19	I/O Signal Multiplexing (IOMUX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	101
4.20	Serial Interface Modules (SIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	103
4.21	PMC Interface Module (PIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	103
4.22	PMC Interface Module Form Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	104
4.23	PMC Interface Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	105
4.24	Host I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	105
4.25	Speaker Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	105
4.26	Floppy Disk Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	105
4.27	Mouse and Keyboard Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	105

5 Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.1 PPCBug Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.2 PPCBug Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.3 Memory Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.4 PPCBug Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.5 MPU, Hardware and Firmware Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.6 Using PPCBug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.7 Debugger Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.8 Diagnostic Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6 RAM500 Memory Expansion Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.2 RAM500 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.3 RAM500 Module Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

6.4 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

6.4.1 SROM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

6.4.2 Host Clock Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.4.3 Serial Presence Detect (SPD) Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.5 RAM500 Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.5.1 Bottom Side Memory Expansion Connector (P1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.5.2 Top Side Memory Expansion Connector (J1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

6.6 RAM500 Programming Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

7 Transition Module Preparation and Installation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.2 General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.2.1 Component Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

7.2.2 Rear Panel Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

7.3 Unpacking and Inspecting the RTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

6	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

			Contents

7.4	Preparing the Transition Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 131
	7.4.1	Serial Ports 1 and 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 131
	7.4.2	Serial Ports 3 and 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 132
	7.4.3 Serial Interface Module Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 133
	7.4.4	Port Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 135
7.5	Installing the SIMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 136
7.6	Installing the PIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 138
7.7	Installing and Removing the Transition Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 140
7.8	Connectors and Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 141
7.9	Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . 143
	7.9.1	CompactPCI Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 143
	7.9.2	PMC I/O Module Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 143
	7.9.3	10BaseT/100BaseTx Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 146
	7.9.4	COM1 Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 146
	7.9.5	COM2 Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 147
	7.9.6	EIDE Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 147
	7.9.7	Floppy Port Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 148
	7.9.8	+5VDC Power Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 148
	7.9.9	Keyboard/Mouse Connector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 149
	7.9.10	Sync/Async Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 149
	7.9.11	Speaker Output Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . 150

8 CNFG and ENV Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.2 CNFG - Configure Board Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.3 ENV - Set Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

8.4 Configuring the PPCBug Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

A Related Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

A.1	Embedded Communications Computing Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	161
A.2	Manufacturers’ Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	161
A.3	Related Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	162

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Contents

8	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

List of Tables

Table 1-1	Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. 31
Table 1-2	Board Standard Compliances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. 32
Table 2-1	Startup Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	36
Table 2-2	Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	38
Table 2-3	Baseboard and RTM Power Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	39
Table 2-4	Slot Usage Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	50
Table 3-1	Ethernet Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	58
Table 3-2	COM1 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	59
Table 3-3	USB Port 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	59
Table 3-4	USB Port 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	59
Table 3-5	Front Panel LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	60
Table 3-6	J1 CompactPCI Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	61
Table 3-7	J2 CompactPCI Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	61
Table 3-8	J3 CompactPCI User I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	63
Table 3-9	Signal Descriptions for the J3 Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	63
Table 3-10	J4 Local PCI Expansion Connector Pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	64
Table 3-11	J5 User I/O Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	65
Table 3-12	J5 Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	65
Table 3-13	J8 and J27 Memory Mezzanine Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	67
Table 3-14	PMC Connector J11 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	68
Table 3-15	J12 PMC Connector J12 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	69
Table 3-16	PMC Connector J13 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	70
Table 3-17	PMC Connector J14 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	71
Table 3-18	J17 Lock Down Flash Enable Jumper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	72
Table 3-19	J21 PMC 66 MHz Disable Jumper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	73
Table 3-20	J19 Remote Switch Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	73
Table 3-21 J20 Flash Write Protect Enable Jumper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		73
Table 3-22 J22 Harrier Power Up Configuration Header Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . .		74
Table 3-23	J24 Xport Flash Bank Select Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	74
Table 3-24	J25 RISCWatch Header Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	74
Table 3-25	J28 Debug Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	75
Table 4-1	Special Function Processor PMC Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	86
Table 4-2	Harrier Power-Up Configuration Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	88
Table 4-3	Expansion SDRAM Memory Mezzanine Size Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	91
Table 4-4	Bank A Flash Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	92
Table 4-5	PPC to PCI Clock Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	94
Table 4-6	Reset Sources and Devices Affected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	96
Table 4-7	Multiplexing Sequence of the IOMX Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	102
Table 5-1	Debugger Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	111
Table 5-2	Diagnostic Test Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	115

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

List of Tables
Table 6-1	RAM500 SDRAM Memory Size Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	118
Table 6-2	RAM500 Feature Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	119
Table 6-3	RAM500 Bottom Side Connector (P1) Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	120
Table 6-4	RAM500 Top Side Connector (J1) Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	123
Table 7-1	SIM Model Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	132
Table 7-2	Rear Transition Module Connectors/Headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	141
Table 7-3	Rear Transition Module Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	142
Table 7-4	PMC I/O Module - Host I/O Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	143
Table 7-5	PMC I/O Module - PMC I/O Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	144
Table 7-6	10BaseT/100BaseTx Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	146
Table 7-7	COM1 Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	146
Table 7-8	COM2 Header Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	147
Table 7-9	EIDE Header Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	147
Table 7-10	Floppy Header Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	148
Table 7-11	+5Vdc Power Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	148
Table 7-12	Keyboard/Mouse Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	149
Table 7-13	Sync/Async Serial Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	149
Table 7-14	Speaker Output Connector Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	150
Table A-1	Embedded Communications Computing Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	161
Table A-2	Manufacturers’ Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	161
Table A-3	Related Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	162

10	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

List of Figures

Figure 2-1 Header Locations and Jumper Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Figure 2-2 Injector/Ejector Lever Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Figure 2-3 Start Up Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Figure 3-1 Headers, Connectors and LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Figure 3-2 Front Panel Connectors and LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Figure 4-1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Figure 4-2 Reset Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Figure 4-3 Serial Port Signal Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Figure 4-4 P2MX Signal Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Figure 4-5 PMC Interface Module Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Figure 7-1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Figure 7-2 Component Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Figure 7-3 Rear Panel Connectors, Cut-outs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Figure 7-4 Ports 3 and 4 Header Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Figure 7-5 EIA-232-D DCE Ports 3 and 4 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Figure 7-6 EIA-232-D DTE Ports 3 and 4 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

List of Figures

12	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

Overview of Contents

This manual provides the information required to install and configure an CPCI-6020 Single Board Computer. Moreover, this manual provides specific preparation and installation information and data applicable to the board. The CPCI-6020 was previously offered as the MCP820 Single Board Computer.

The CPCI-6020 is a high-performance CompactPCI single board computer featuring the MPC7410 with Alti-Vec™ technology for algorithmic intensive computational capabilities.

This manual is divided into the following chapters and appendices:

Safety Notes, a collection of standard product safety notes for the CPCI-6020 in English.

Sicherheitshinweise, a collection of standard product safety ntoes for the CPCI-6020 translated to German.

Chapter 1, Introduction, lists the features of the CPCI-6020 baseboard, standards compliances, model numbers for boards, memory, and RTMs.

Chapter 2, Hardware Preparation and Installation, includes a description of the CPCI-6020, unpacking instructions, environmental and power requirement, and how to prepare and install the CompactFlash, a PMC module, and the CPCI-6020 baseboard.

Chapter 3, Controls, LEDs, and Connectors provides illustrations of the board components and face plate details. This chapter also gives descriptions for the onboard and front panel LEDs and connections and pinout information for connectors, headers and jumpers.

Chapter 4, Functional Description describes the major features of the CPCI-6020 baseboard and the CPCI-6020-MCPTM-01 transition module. These descriptions include both programming and hardware characteristics of major components.

Chapter 5, Firmware describes the role, process and commands employed by the CPCI-6020 diagnostic and initialization firmware PPCBug. This chapter also briefly describes how to use the debugger commands.

Chapter 6, RAM500 Memory Expansion Module provides information for installing the RAM500 memory mezzanine. If also provides information on pinouts and features.

Chapter 7, Transition Module Preparation and Installation, includes a description of the CPCI- 6020-MCPTM-01 rear transition module. The chapter provides illustrations of the RTM components and face plate details. It describes jumper settings, port configuration diagrams, and procedures for installing SIMs and PIMs. Pin assignment tables for the RTM are included in this chapter.

Chapter 8, CNFG and ENV Commands describes how to use the CNFG and ENV commands of PPCBug to modify certain parameters within the CPCI-6020.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

Appendix A, Related Documentation provides listings for Motorola publications, manufacturer’s documents and related industry specification for this product.

Abbreviations

This document uses the following abbreviations:

	Abbreviation		Description

	ACE		Asynchronous Communications Element

	ANSI		American National Standards Institute

	ASIC		Application Specific Integrated Circuit

	BBRAM		Battery Backed-up RAM

	BDFL		Board Fail

	CF		Compact Flash

	CHRP		Common Hardware Reference Platform

	CMOS		Complementary metal oxide semiconductor

	DCE		Data Circuit Termination

	DTE		Data Terminal Equipment

	EIDE		Enhanced Integrated Design Electronics

	EMI		Electro Magnetic Interference

	ESD		Electro Static Discharge

	FDD		Floppy Disk Drive

	GB		Gigabyte

	HA		High Availability

	HDD		Hard Disk Drive

	HSC		Hot Swap Controller

	IOMUX		I/O Signal Multiplexing

	ISA		Industry Standard Architecture

	KB		Kilobyte

	MAC		Media Access Controller

	MPU		Microprocessing Unit

	Mbps		Megabits per second

	MB		Megabyte

	NVRAM		Non Volatile Random Access Memory

	OHCI		Open Host Controller Interface

	PF		Port Format

	PHB		PCI Host Bridge

	PHY		Physical Layer

	PIB		PCI Arbiter


14		CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

Abbreviation	Description

PIM	PMC Interface Module

PIO	Parallel Input Output

PIRQx	PCI Interrupts

PMC	Peripheral Mezzanine Card

PRP	PowerPC Reference Platform

PrPMC	Processor PMC

RISC	Reduced Instruction Set Computer

RoHS	Restriction of Hazardous Substances

SIM	Serial Interface Module

SMC	System Memory Controller

SPD	Serial Presence Detect

TA	Terminal Attach

UART	Universal Asynchronous Receiver-Transmitter

USB	Universal Serial Bus

VPD	Vital Product Data

Conventions

The following table describes the conventions used throughout this manual.

Notation	Description

0x00000000	Typical notation for hexadecimal numbers (digits
	are 0 through F), for example used for addresses
	and offsets

0b0000	Same for binary numbers (digits are 0 and 1)

bold	Used to emphasize a word

Screen	Used for on-screen output and code related
	elements or commands in body text

Courier + Bold	Used to characterize user input and to separate it
	from system output

Reference	Used for references and for table and figure
	descriptions

File > Exit	Notation for selecting a submenu

<text>	Notation for variables and keys

[text]	Notation for software buttons to click on the
	screen and parameter description

...	Repeated item for example node 1, node 2, ...,
	node 12

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

Notation	Description

.	Omission of information from example/command
.	that is not necessary at the time being
.
.

..	Ranges, for example: 0..4 means one of the
	integers 0,1,2,3, and 4 (used in registers)

\|	Logical OR

	Indicates a hazardous situation which, if not
	avoided, could result in death or serious injury

	Indicates a hazardous situation which, if not
	avoided, may result in minor or moderate injury

	Indicates a property damage message

	No danger encountered. Pay attention to
	important information

Summary of Changes

This manual has been revised and replaces all prior editions.

Part Number	Publication Date	Description

6806800A36A		First release. Replaces MCP820 SBC.

6806800A36B	January 2007	J24 Xport flash bank select header
		description corrected.

6806800A36C	January 2008	Remove Winbond PC97317 for 6/6 version.
		Legacy functionality remains via serial,
		Ethernet, and CompactFlash components.
		RoHS 6/6 compliancy.
		Editorial and style changes to manual.

16	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

Comments and Suggestions

We welcome and appreciate your comments on our documentation. We want to know what you think about our manuals and how we can make them better.

Mail comments to:

zMotorola, Inc.

Embedded Communications Computing 2900 South Diablo Way, Suite 190 Tempe, Arizona 85282

zreader-comments@ecc.mot.com

In all your correspondence, please list your name, position, and company. Be sure to include the title, part number, and revision of the manual and tell how you used it.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

About this Manual

18	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

This section provides warnings that precede potentially dangerous procedures throughout this manual. Instructions contained in the warnings must be followed during all phases of operation, service, and repair of this equipment. You should also employ all other safety precautions necessary for the operation of the equipment in your operating environment. Failure to comply with these precautions or with specific warnings elsewhere in this manual could result in personal injury or damage to the equipment.

Motorola intends to provide all necessary information to install and handle the product in this manual. Because of the complexity of this product and its various uses, we do not guarantee that the given information is complete. If you need additional information, ask your Motorola representative.

The product has been designed to meet the standard industrial safety requirements. It must not be used except in its specific area of office telecommunication industry and industrial control.

Only personnel trained by Motorola or persons qualified in electronics or electrical engineering are authorized to install, remove or maintain the product.

The information given in this manual is meant to complete the knowledge of a specialist and must not be used as replacement for qualified personnel.

Keep away from live circuits inside the equipment. Operating personnel must not remove equipment covers. Only Factory Authorized Service Personnel or other qualified service personnel may remove equipment covers for internal subassembly or component replacement or any internal adjustment.

Do not install substitute parts or perform any unauthorized modification of the equipment or the warranty may be voided. Contact your local Motorola representative for service and repair to make sure that all safety features are maintained.

EMC

This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class A digital device, pursuant to Part 15 of the FCC Rules. These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference when the equipment is operated in a commercial environment. This equipment generates, uses, and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the instruction manual, may cause harmful interference to radio communications.

Operation of this equipment in a residential area is likely to cause harmful interference in which case the user will be required to correct the interference at his own expense. Changes or modifications not expressly approved by Motorola Embedded Communications Computing could void the user's authority to operate the equipment.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

Board products are tested in a representative system to show compliance with the above mentioned requirements. A proper installation in a compliant system will maintain the required performance. Use only shielded cables when connecting peripherals to assure that appropriate radio frequency emissions compliance is maintained.

20	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

Operation

Damage of Module Surface

High humidity and condensation on the product surface causes short circuits.

Do not operate the product outside the specified environmental limits. Make sure the product is completely dry and there is no moisture on any surface before applying power.

Overheating and Damage of the Product

Operating the product without forced air cooling may lead to overheating and thus damage of the product.

When operating the product, make sure that forced air cooling is available in the shelf.

Signaling Requirements

Ensure the backplane does not bus J3, J4 or J5 signals to other slots.

Set the VIO on the backplane to either +3.3 V or +5 V, depending upon your system’s signaling requirements.

Data Loss

Powering down or removing a board before the operating system or other software running on the board has been properly shut down may cause corruption of data or file systems.

Make sure all software is completely shut down before removing power from the board or removing the board from the chassis.

Data Loss

Although a command that allows erasing and reprogramming of flash memory is available, note that reprogramming any portion of the CPCI-6020 baseboard’s flash memory (Bank B) will erase everything currently contained in the baseboard flash, including the PPCBug debugger.

Use caution when reprogramming or erasing flash memory. Refer to the programming documents listed in Appendix A, Related Documentation.

Installation

Personal Injury

Dangerous voltages capable of causing death exist.

To prevent injury, use extreme caution when handling, testing and adjusting this equipment.

Damage of Circuits

Electrostatic discharge and incorrect module installation and removal can damage circuits or shorten their life.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

Before touching the module or electronic components, make sure that you are working in an ESD-safe environment.

Damage of Module and Additional Devices

Incorrect installation of additional devices or modules may damage the product or the additional devices or modules.

Before installing or removing an additional device or module, read the respective documentation.

Board Damage

Inserting or removing modules that are not HA capable with power applied may result in damage to module components.

Verify that your board is HA capable.

Product Damage

Prevent possible damage to module components by verifying the proper slot usage for your configuration.

Check the icons and colored card rails for slot purpose prior to installing a module.

Damage to the Product/Backplane or System Components

Bent pins or loose components can cause damage to the product, the backplane, or other system components.

Therefore, carefully inspect the product and the backplane for both pin and component integrity before installation.

Embedded Communications Computing and our suppliers take significant steps to ensure there are no bent pins on the backplane or connector damage to the boards prior to leaving the factory. Bent pins caused by improper installation or by inserting boards with damaged connectors could void the ECC warranty for the backplane or boards.

22	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

Preserve EMI Compliance

To preserve compliance with applicable standards and regulations for electromagnetic interference (EMI), during operation all front and rear openings on the chassis or board face plates must be filled with an appropriate card or covered with a filler panel. If the EMI barrier is open, devices may cause or be susceptible to excessive interference.

Rear Transition Module

Product Damage

Inserting or removing modules in a non-hot swap chassis with the power applied may result in damage to the module components. The CPCI-6020-MCPTM-01 is not a hot swap board, but it may be installed in a hot swap chassis with power applied if the corresponding CPCI-6020 is removed from the front slot first.

Environment

Always dispose of used AMC modules, system components and RTMs according to your country’s legislation and manufacturer’s instructions.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Safety Notes

24	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

Dieses Kapitel enthält Hinweise, die potentiell gefährlichen Prozeduren innerhalb dieses Handbuchs vorrangestellt sind. Beachten Sie unbedingt in allen Phasen des Betriebs, der Wartung und der Reparatur des Systems die Anweisungen, die diesen Hinweisen enthalten sind. Sie sollten außerdem alle anderen Vorsichtsmaßnahmen treffen, die für den Betrieb des Produktes innerhalb Ihrer Betriebsumgebung notwendig sind. Wenn Sie diese Vorsichtsmaßnahmen oder Sicherheitshinweise, die an anderer Stelle diese Handbuchs enthalten sind, nicht beachten, kann das Verletzungen oder Schäden am Produkt zur Folge haben.

Motorola ist darauf bedacht, alle notwendigen Informationen zum Einbau und zum Umgang mit dem Produkt in diesem Handbuch bereit zu stellen. Da es sich jedoch um ein komplexes Produkt mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten handelt, können wir die Vollständigkeit der im Handbuch enthaltenen Informationen nicht garantieren. Falls Sie weitere Informationen benötigen sollten, wenden Sie sich bitte an die für Sie zuständige Geschäftsstelle von Motorola.

Das System erfüllt die für die Industrie geforderten Sicherheitsvorschriften und darf ausschließlich für Anwendungen in der Telekommunikationsindustrie und im Zusammenhang mit Industriesteuerungen verwendet werden.

Einbau, Wartung und Betrieb dürfen nur von durch Motorola ausgebildetem oder im Bereich Elektronik oder Elektrotechnik qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Die in diesem Handbuch enthaltenen Informationen dienen ausschließlich dazu, das Wissen von Fachpersonal zu ergänzen, können dieses jedoch nicht ersetzen.

Halten Sie sich von stromführenden Leitungen innerhalb des Produktes fern. Entfernen Sie auf keinen Fall Abdeckungen am Produkt. Nur werksseitig zugelassenes Wartungspersonal oder anderweitig qualifiziertes Wartungspersonal darf Abdeckungen entfernen, um Komponenten zu ersetzen oder andere Anpassungen vorzunehmen.

Installieren Sie keine Ersatzteile oder führen Sie keine unerlaubten Veränderungen am Produkt durch, sonst verfällt die Garantie. Wenden Sie sich für Wartung oder Reparatur bitte an die für Sie zuständige Geschäftsstelle von Motorola. So stellen Sie sicher, dass alle sicherheitsrelevanten Aspekte beachtet werden.

EMV

Das Produkt wurde in einem Motorola Standardsystem getestet. Es erfüllt die für digitale Geräte der Klasse A gültigen Grenzwerte in einem solchen System gemäß den FCCRichtlinien Abschnitt 15 bzw. EN 55022 Klasse A. Diese Grenzwerte sollen einen angemessenen Schutz vor Störstrahlung beim Betrieb des Produktes in Gewerbesowie Industriegebieten gewährleisten.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

Das Produkt arbeitet im Hochfrequenzbereich und erzeugt Störstrahlung. Bei unsachgemäßem Einbau und anderem als in diesem Handbuch beschriebenen Betrieb können Störungen im Hochfrequenzbereich auftreten.

Wird das Produkt in einem Wohngebiet betrieben, so kann dies mit grosser Wahrscheinlichkeit zu starken Störungen führen, welche dann auf Kosten des Produktanwenders beseitigt werden müssen. Änderungen oder Modifikationen am Produkt, welche ohne ausdrückliche Genehmigung von Motorola ECC durchgeführt werden, können dazu führen, dass der Anwender die Genehmigung zum Betrieb des Produktes verliert. Boardprodukte werden in einem repräsentativen System getestet, um zu zeigen, dass das Board den oben aufgeführten EMV-Richtlinien entspricht. Eine ordnungsgemässe Installation in einem System, welches die EMV-Richtlinien erfüllt, stellt sicher, dass das Produkt gemäss den EMV-Richtlinien betrieben wird. Verwenden Sie nur abgeschirmte Kabel zum Anschluss von Zusatzmodulen. So ist sichergestellt, dass sich die Aussendung von Hochfrequenzstrahlung im Rahmen der erlaubten Grenzwerte bewegt.

Warnung! Dies ist eine Einrichtung der Klasse A. Diese Einrichtung kann im Wohnbereich Funkstörungen verursachen. In diesem Fall kann vom Betreiber verlangt werden, angemessene Maßnahmen durchzuführen.

26	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

Betrieb

Beschädigung des Produktes

Hohe Luftfeuchtigkeit und Kondensat auf der Oberfläche des Produktes können zu Kurzschlüssen führen.

Betreiben Sie das Produkt nur innerhalb der angegebenen Grenzwerte für die relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Stellen Sie vor dem Einschalten des Stroms sicher, dass sich auf dem Produkt kein Kondensat befindet.

Überhitzung und Beschädigung des Produktes

Betreiben Sie das Produkt ohne Zwangsbelüftung, kann das Produkt überhitzt und schließlich beschädigt werden.

Bevor Sie das Produkt betreiben, müssen Sie sicher stellen, dass das Shelf über eine Zwangskühlung verfügt.

Anforderungen hinsichtlich Signalverbindungen

Stellen Sie sicher, dass J3, J4 und J5 Signale nicht über die Backplane mit anderen Slots verbunden sind.

Setzen Sie die VIO der Backplane auf entweder +3.3 V oder +5 V, gemäss den jeweiligen Systemanforderungen.

Datenverlust

Das Herunterfahren oder die Deinstallation eines Boards bevor das Betriebssystem oder andere auf dem Board laufende Software ordnungsmemäss beendet wurde, kann zu partiellem Datenverlust sowie zu Schäden am Filesystem führen.

Stellen Sie sicher, dass sämtliche Software auf dem Board ordnungsgemäss beendet wurde, bevor Sie das Board herunterfahren oder das Board aus dem Chassis entfernen.

Datenverlust

Obwohl das Board über ein Softwarekommando verfügt, welches das Löschen und die Neuprogrammierung eines Flashes erlaubt, beachten Sie, dass die Neuprogrammierung auch nur irgendeines Abschnittes des Flashes (Bank B) auf dem CPCI-6020 zur Löschung sämtlicher Inhalte des Flashes führt, einschliesslich des PPC-Debuggers. Gehen Sie sehr sorgfältig vor, wenn Sie einen Flash löschen oder neu programmieren. Weitere Informationen finden Sie in den Softwarebeschreibungen im Abschnitt Appendix A, Related Documentation.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

Installation

Schwere Verletzungen oder Tod

Dieses System wird mit gefährlichen Spannungen betrieben, die schwere Verletzungen oder Tod verursachen können.

Gehen Sie deshalb extrem vorsichtig vor, wenn Sie mit dem System oder seinen Komponenten umgehen, es testen oder anpassen.

Beschädigung des Produktes und von Zusatzmodulen

Fehlerhafte Installation von Zusatzmodulen, kann zur Beschädigung des Produktes und der Zusatzmodule führen.

Lesen Sie daher vor der Installation von Zusatzmodulen die zugehörige Dokumentation.

Beschädigung von Schaltkreisen

Elektrostatische Entladung und unsachgemäßer Einund Ausbau des Produktes kann Schaltkreise beschädigen oder ihre Lebensdauer verkürzen.

Bevor Sie das Produkt oder elektronische Komponenten berühren, vergewissern Sie sich, daß Sie in einem ESD-geschützten Bereich arbeiten.

Beschädigung des Boards

Die Installation oder Deinstallation eines nicht HA-fähigen Modules in ein System/aus einem System, dessen Spannungsversorgung eingeschaltet ist, kann zur Beschädigung des Modules führen.

Stellen Sie sicher, dass das Modul HA-fähig ist.

Beschädigung des Produktes

Vermeiden Sie eine mögliche Beschädigung des Modules, indem Sie sicherstellen, dass der zu verwendende Slot für Ihr Modul und Ihre Systemkonfiguration geeignet ist. Überprüfen Sie, bevor Sie das Modul installieren, die grafischen Symbole und die mit Farbcodes versehenen Führungsschienen. Diese geben Auskunft über den Verwendungszweck des Slots.

Beschädigung des Produktes, der Backplane oder von System Komponenten Verbogene Pins oder lose Komponenten können zu einer Beschädigung des Produktes, der Backplane oder von Systemkomponenten führen.

Überprüfen Sie daher das Produkt sowie die Backplane vor der Installation sorgältig und stellen Sie sicher, dass sich beide in einwandfreien Zustand befinden und keine Pins verbogen sind.

28	CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

Motorola Embedded Communications Computing (ECC) und unsere Zulieferer unternehmen größte Anstrengungen um sicherzustellen, dass sich Pins und Stecker von Boards vor dem Verlassung der Produktionsstätte in einwandfreiem Zustand befinden. Verbogene Pins, verursacht durch fehlerhafte Installation oder durch Installation von Boards mit beschädigten Steckern kann die durch ECC gewährte Garantie für Boards und Backplanes erlöschen lassen.

Sicherstellung der EMV-Konformität

Stellen Sie sicher, dass während des Betriebes alle Slots an der Vorderund Rückseite des Chassis entweder mit einem geeignetem Board/Module oder mit einer Blindblende bestückt sind. So ist sichergestellt, dass alle Standards und Richtlinien hinsichtlich EMV erfüllt sind. Sobald die EMV-Abschirmung des Chassis durchlässig wird, können Boards/Module sowohl starke Störstrahlung aussenden als auch selber starker Störstrahlung ausgesetzt sein.

Rear Transition Module

Beschädigung des Produktes

Die Installation oder Deinstallation eines Modules in ein nicht Hot-Swap-fähiges System/aus einem nicht Hot-Swap-fähigem System, dessen Spannungsversorgung eingeschaltet ist, kann zur Beschädigung des Modules führen. Das CPCI-6020-MCPTM- 01 ist kein Hot-Swap-fägiges Board, aber es kann in ein Hot-Swap-fähiges Chassis installiert werden bei eingeschalteter Spannungsversorgung, unter der Voraussetzung, dass das zugehörige CPCI-6020-Board zuvor aus dem Slot an der Vorderseite entfernt wurde.

Umweltschutz

Entsorgen Sie alte Batterien und/oder Blades/Systemkomponenten/RTMs stets gemäß der in Ihrem Land gültigen Gesetzgebung, wenn möglich immer umweltfreundlich.

CPCI-6020 CompactPCI Single Board Computer Installation and Use (6806800A51C)

Sicherheitshinweise

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