列车以太网交换机硬件设计与实现

发布时间：2016-10-12 15:28

  本文关键词：千兆网络通信系统的FPGA设计实现，，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2013年

列车以太网交换机硬件设计与实现

任立强  

【摘要】：近年来,随着国内地铁建设的兴起,地铁列车网络通信技术有了较快速的发展,由于以太网有数据传输速度快、设备兼容性好、应用广泛的特点,其技术在车辆内部网络通信中的应用已经成为了必然的发展趋势,而交换机作为地铁以太网络通信的关键设备,在其质量、性能和功能方面都有一定的要求。 为了满足地铁列车中越来越多的通信终端设备传输信息的需求,本文设计了一种多端口的地铁列车以太网交换机,其不仅支持百兆和千兆网口的传输速度,而且为了承载VoIP语音服务、多媒体视频点播等多种应用需求,本文以太网交换机提供了四个优先级队列的QoS,保证了关键数据的快速和及时的转发。另外该交换机还支持环网冗余和以太网供电等功能,保证了列车以太网传输数据的可靠性和设备安装的便捷性。 本文首先介绍了地铁列车网络的发展和列车网络交换机的特点,然后介绍了交换机的整体方案设计与主要器件选取,接着对交换机的硬件部分设计进行了详细的讨论,介绍了交换机采用了两片88E6097以Serdes接口模式连接,构成了一个大的网络交换模块。主控芯片片采用FPGA,其外部器件主要包括LPDDR、FLASH、POE、USB接口电路等,之后又结合硬件电路设计介绍了信号完整性知识和PCB的设计。接下来又介绍了在交换机上构建嵌入式SOPC系统,实现对交换机的远程管理功能。最后本文对交换机做了相关的测试,并对本文交换机的设计进行了总结与展望。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U270.382
【目录】：

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