基于VPX和國(guó)產(chǎn)芯片的以太網(wǎng)交換板設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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1、“棱鏡門(mén)”的曝光,暴露出我國(guó)的信息安全存在極大的安全隱患,作為信息傳輸載體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,其國(guó)產(chǎn)化需求迫切,國(guó)產(chǎn)處理器、國(guó)產(chǎn)可編程邏輯器件、以太網(wǎng)交換芯片等具有良好的應(yīng)用前景,另一方面,寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)的需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能提出了更高的要求?;诟咚俅锌偩€(xiàn)技術(shù)的VPX標(biāo)準(zhǔn)以高性能、高可靠性、擴(kuò)展性以及優(yōu)良的架構(gòu),在現(xiàn)代通信中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片及VPX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,以某信息處理設(shè)備為背景平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于VPX的

2、以太網(wǎng)交換板,其核心處理器、可編程邏輯器件、交換芯片均采用了國(guó)產(chǎn)芯片,主要工作有:
  對(duì)VPX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究。結(jié)合本課題高性能信息處理平臺(tái)的具體需求,選擇合理的串行總線(xiàn)技術(shù)和平臺(tái)拓?fù)浼軜?gòu)使之具有良好的擴(kuò)展性,并在此基礎(chǔ)上完成了以太網(wǎng)交換板的背板信號(hào)設(shè)計(jì)。還提出了一種基于FPGA的通用串行指示燈設(shè)計(jì),通過(guò)兩根數(shù)據(jù)總線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)128個(gè)指示燈的控制,同時(shí)FPGA的可編程特性便于系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展。
  完成了以太網(wǎng)交換板的設(shè)計(jì)與實(shí)

3、現(xiàn)。針對(duì)國(guó)產(chǎn)化需求,制定了核心器件:處理器、交換芯片及可編程邏輯器件采用國(guó)產(chǎn)器件的方案,通過(guò)充分的市場(chǎng)調(diào)研,選擇合理的器件完成整機(jī)的功能。針對(duì)國(guó)產(chǎn)器件外圍設(shè)計(jì)復(fù)雜造成印制板布局布線(xiàn)困難的問(wèn)題,提出模塊堆疊的解決方案,并進(jìn)一步提出合理的模塊劃分方案,在 mentor軟件下完成了各模塊電路原理圖和PCB圖的制作。
  完成了國(guó)產(chǎn)可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)?;趪?guó)產(chǎn)可編程邏輯器件軟件開(kāi)發(fā)流程的特點(diǎn)和分析結(jié)果,選擇ISE(綜合、實(shí)現(xiàn)、位流

4、生成)+ Fabric Configuration的開(kāi)發(fā)流程。在ISE開(kāi)發(fā)環(huán)境下,基于VHDL進(jìn)行了SPI接口、串行指示燈接口、復(fù)位控制等模塊的程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘編程芯片的配置、指示燈的控制及各芯片的復(fù)位控制。在Fabric Configuration軟件下,實(shí)現(xiàn)了程序的燒寫(xiě)。
  完成了以太網(wǎng)交換板的功能和性能測(cè)試。首先進(jìn)行了板級(jí)調(diào)試,然后將以太網(wǎng)交換板插入到信息處理設(shè)備中進(jìn)行接口和性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,以太網(wǎng)交換板方案設(shè)計(jì)

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