基于Zynq7010的列車以太網(wǎng)交換機(jī)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的飛速發(fā)展，地鐵作為一種方便快捷的交通工具，在人們的日常出行中發(fā)揮著越來越重要的作用。同時(shí)多媒體技術(shù)在現(xiàn)代列車中的應(yīng)用，使得列車通信網(wǎng)絡(luò)需要傳輸?shù)男畔⒘匡w速增長，而傳統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)帶寬較低，根本無法應(yīng)對這一發(fā)展趨勢，以太網(wǎng)作為一種傳輸速度快、帶寬高的通信方式，必將在列車通信網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的應(yīng)用。作為列車以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，高性能列車以太網(wǎng)交換機(jī)的研發(fā)也將成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。
　　針對上述需求，本文設(shè)計(jì)了一種

2、基于Zynq7010的列車以太網(wǎng)交換機(jī)。本文設(shè)計(jì)的列車以太網(wǎng)交換機(jī)不僅提供了多路百兆和千兆接口，而且百兆接口還帶有滿足IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的POE功能，使相關(guān)以太網(wǎng)設(shè)備不需再單獨(dú)供電，從而提高車廂空間的利用效率。另外，本列車以太網(wǎng)交換機(jī)還支持網(wǎng)絡(luò)管理、三層路由以及環(huán)網(wǎng)冗余的功能，從而使列車網(wǎng)絡(luò)管理更加方便，運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。
　　本文首先簡單介紹了列車通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概況和列車以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)，然后對列車以太網(wǎng)交換機(jī)

3、的需求進(jìn)行分析，提出了基于Xilinx公司ARM+ FPGA架構(gòu)的處理器Zynq7010、以太網(wǎng)交換芯片88E6097及POE芯片LTC4270和LTC4271的總體設(shè)計(jì)方案。接著本文詳細(xì)介紹了主控制芯片及其外圍器件電路、以太網(wǎng)交換模塊電路、POE供電電路和電源模塊等主要功能模塊的原理設(shè)計(jì)。之后結(jié)合硬件電路以及信號(hào)完整性方面知識(shí)，對PCB的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。接下來，論文介紹了板卡的硬件測試、功能測試及性能測試工作，并對測試結(jié)果進(jìn)行了