發(fā)布時間：2016-10-12 15:28

  本文關鍵詞：千兆網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的FPGA設計實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學》 2013年

列車以太網(wǎng)交換機硬件設計與實現(xiàn)

任立強  

【摘要】：近年來,隨著國內(nèi)地鐵建設的興起,地鐵列車網(wǎng)絡通信技術有了較快速的發(fā)展,由于以太網(wǎng)有數(shù)據(jù)傳輸速度快、設備兼容性好、應用廣泛的特點,其技術在車輛內(nèi)部網(wǎng)絡通信中的應用已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢,而交換機作為地鐵以太網(wǎng)絡通信的關鍵設備,在其質(zhì)量、性能和功能方面都有一定的要求。 為了滿足地鐵列車中越來越多的通信終端設備傳輸信息的需求,本文設計了一種多端口的地鐵列車以太網(wǎng)交換機,其不僅支持百兆和千兆網(wǎng)口的傳輸速度,而且為了承載VoIP語音服務、多媒體視頻點播等多種應用需求,本文以太網(wǎng)交換機提供了四個優(yōu)先級隊列的QoS,保證了關鍵數(shù)據(jù)的快速和及時的轉發(fā)。另外該交換機還支持環(huán)網(wǎng)冗余和以太網(wǎng)供電等功能,保證了列車以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和設備安裝的便捷性。 本文首先介紹了地鐵列車網(wǎng)絡的發(fā)展和列車網(wǎng)絡交換機的特點,然后介紹了交換機的整體方案設計與主要器件選取,接著對交換機的硬件部分設計進行了詳細的討論,介紹了交換機采用了兩片88E6097以Serdes接口模式連接,構成了一個大的網(wǎng)絡交換模塊。主控芯片片采用FPGA,其外部器件主要包括LPDDR、FLASH、POE、USB接口電路等,之后又結合硬件電路設計介紹了信號完整性知識和PCB的設計。接下來又介紹了在交換機上構建嵌入式SOPC系統(tǒng),實現(xiàn)對交換機的遠程管理功能。最后本文對交換機做了相關的測試,并對本文交換機的設計進行了總結與展望。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U270.382
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉宏梅;房少軍;王強;趙藝娜;;電路板介電常數(shù)測量方法[J];大連海事大學學報;2011年03期

2 姚曉平;;電源紋波的產(chǎn)生、測量和抑制[J];電源世界;2009年11期

3 丁立濤;初秀琴;范欣;;端接方式對改善高速電路串擾的分析研究[J];電子科技;2011年03期

4 賀德強;劉旗揚;邱福;雷昊;李冀暉;;列車通信網(wǎng)絡技術專利發(fā)展研究[J];裝備制造技術;2012年08期

5 鄺建;盧俊文;;基于標準的軌道交通機車車輛電子設備試驗[J];城市軌道交通研究;2012年11期

6 魏京璇;王文松;;淺談網(wǎng)絡廣播風暴及解決方法[J];計算機與網(wǎng)絡;2005年16期

7 陳家河;;解讀-48V通信直流供電系統(tǒng)[J];視聽界(廣播電視技術);2012年04期

8 郭彥偉;鄭建德;;生成樹協(xié)議與交換網(wǎng)絡環(huán)路研究[J];廈門大學學報(自然科學版);2006年S1期

9 胡云;;對以太網(wǎng)供電(PoE)技術的研究[J];智能建筑電氣技術;2011年06期

10 金田;李文新;;基于ISE和EDK工具的SOPC設計[J];微計算機信息;2010年29期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃俊;多度量QoS驅(qū)動的選路機制研究[D];北京郵電大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉開舉;以太網(wǎng)交換機POE功能的研究與實現(xiàn)[D];北京交通大學;2007年

2 孫明剛;工業(yè)以太網(wǎng)中冗余問題的研究[D];西南大學;2008年

3 張雪坤;基于FPGA的以太網(wǎng)MAC數(shù)據(jù)處理[D];成都理工大學;2012年

4 蘇玉烽;千兆網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的FPGA設計實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2012年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 段天睿;滕照宇;姚勇;李興紅;黃明炳;;柔性線路板串擾PSpice仿真分析及應用[J];安全與電磁兼容;2009年05期

2 滕照宇;黎明柱;宋崇希;張昀;白維;周顯光;;硬盤微帶線路串擾問題的研究[J];安全與電磁兼容;2012年01期

3 熊華清;李春泉;尚玉玲;;BGA焊點空洞對信號傳輸性能的影響[J];半導體技術;2009年10期

4 饒立新;戴勤;;高速PCB串擾的分析與仿真[J];湘南學院學報;2010年05期

5 劉學觀;江盼盼;郭輝萍;曹洪龍;;高速數(shù)字信號在PCB中的傳輸特性分析[J];電波科學學報;2009年03期

6 柯春俊;張國鋼;翟小社;耿英三;;基于自積分Rogowski線圈的脈沖電流傳感器的建模研究[J];電工電能新技術;2010年02期

7 王建華;榮命哲;耿英三;宋政湘;張國鋼;;數(shù)字化電力設備的概念與內(nèi)涵[J];電工技術學報;2009年06期

8 許鐵峰;徐習東;;高可用性無縫環(huán)網(wǎng)在數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡的應用[J];電力自動化設備;2011年10期

9 從德強;;USB2.0 Hi-speed在手機設計中的應用及信號完整性分析[J];電腦知識與技術;2008年S1期

10 唐國良;李浩杰;;交換機冗余鏈路引起的網(wǎng)絡擁塞問題[J];電腦知識與技術;2011年21期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張少華;周德儉;;若干因素下的高速互連線間的串擾規(guī)律研究[A];2008中國電子制造技術論壇論文集[C];2008年

2 侯金華;;基于FPGA的SOC系統(tǒng)可靠性設計[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

3 劉鵬;郭莉;;生成樹協(xié)議的研究與仿真實現(xiàn)[A];2006北京地區(qū)高校研究生學術交流會——通信與信息技術會議論文集（下）[C];2006年

4 劉廣民;吉方;張勇斌;何建國;趙興海;;微細電火花放電脈沖邊沿振蕩機理和抑制方法研究[A];第14屆全國特種加工學術會議論文集[C];2011年

5 蔡亮;郝曉曦;鄒暉;胡毅;;40G光收發(fā)模塊復用解復用高速電路設計[A];2008年中國高校通信類院系學術研討會論文集（下冊）[C];2009年

6 王宗躍;陳少昌;吳昊;;高速PCB設計中互連線的仿真分析[A];2009通信理論與技術新發(fā)展——第十四屆全國青年通信學術會議論文集[C];2009年

7 王小寧;周永剛;于冰;;PCB上微帶線間的串擾分析抑制[A];2009通信理論與技術新發(fā)展——第十四屆全國青年通信學術會議論文集[C];2009年

8 劉偉;李晉文;胡軍;曹躍勝;黎鐵軍;;封裝中高速信號參考平面完整性分析[A];第十六屆計算機工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術論壇論文集[C];2012年

9 李麗;;高速電路中轉角對串擾的影響研究[A];2012全國無線及移動通信學術大會論文集（上）[C];2012年

10 鄧藹仙;;電子產(chǎn)品可靠性設計[A];《IT時代周刊》2013年度論文集[C];2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張本宏;控制系統(tǒng)中多模冗余與網(wǎng)絡可靠性研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

2 高崧;寬帶宏模型技術與無源性補償[D];西安電子科技大學;2011年

3 陳建華;PCB傳輸線信號完整性及電磁兼容特性研究[D];西安電子科技大學;2010年

4 端木瓊;wMPS系統(tǒng)的硬件平臺優(yōu)化及動態(tài)坐標測量關鍵技術研究[D];天津大學;2012年

5 林琳;OFDM基帶系統(tǒng)CFOs的估計及校正[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2011年

6 蘇浩航;深亞微米VLSI電源/地線網(wǎng)絡信號完整性主要問題的算法研究[D];西安電子科技大學;2008年

7 李麗平;高速串行互連中的抖動分析[D];西安電子科技大學;2009年

8 陳富吉;多軌集成電源穩(wěn)壓及其管理技術研究[D];西安電子科技大學;2009年

9 王立輝;消偏型光纖陀螺儀關鍵技術研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

10 隋修寶;非制冷凝視熱像儀成像理論以及關鍵技術研究[D];南京理工大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祁德桂;EPIRB板級設計及信號完整性分析[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 姚海珍;筆記本電腦中高速信號完整性分析與應用改進[D];蘇州大學;2010年

3 趙飛翔;EPA-FRT及其在運動控制中的應用研究[D];浙江大學;2011年

4 胡新毅;60GHz毫米波功率源關鍵技術研究[D];浙江大學;2011年

5 劉賽爾;X波段單片集成寬帶正交混頻器芯片設計[D];浙江大學;2011年

6 徐炳炎;分布式紅外輻射通量測量系統(tǒng)的研究[D];浙江大學;2011年

7 張長營;基于FPGA和PCI的數(shù)字復分接設計[D];電子科技大學;2011年

8 樊淵皓;基于Tailfit算法的抖動分離與浴盆曲線的研究[D];西安電子科技大學;2011年

9 陳云飛;高速視頻處理系統(tǒng)的信號完整性分析[D];西安電子科技大學;2011年

10 楊麗湘;基于遺傳算法的電源分配網(wǎng)絡設計[D];西安電子科技大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周華茂;程小輝;龔幼民;;以太網(wǎng)MAC層IP軟核設計方法研究[J];半導體技術;2007年08期

2 劉凱,鄧蘭,黃明和;在局域網(wǎng)中防止ARP欺騙的一種方法及其實現(xiàn)[J];江西師范大學學報(自然科學版);2005年02期

3 肖漢波;;高速PCB設計中信號完整性的仿真與分析[J];電訊技術;2006年05期

4 范木杰;房少軍;陳鵬;王恩成;陳凱;;非對稱共面波導色散特性的時域多分辨分析[J];大連海事大學學報;2007年02期

5 裴俊峰;;現(xiàn)場總線技術在電廠的應用探討[J];電力建設;2006年07期

6 原錦明;龐根明;;ARP病毒攻擊分析與防御[J];電腦編程技巧與維護;2009年24期

7 張鳳登,陸文華,程衛(wèi)國;現(xiàn)場總線與電廠綜合自動化系統(tǒng)集成技術[J];動力工程;2001年03期

8 Tim Peberdy;;PoE以太網(wǎng)供電技術[J];電子產(chǎn)品世界;2010年12期

9 魏麗麗;經(jīng)緯;王力;;高速PCB設計中的反射研究[J];電子質(zhì)量;2007年04期

10 李文,應啟戛;工業(yè)以太網(wǎng)與電廠綜合自動化系統(tǒng)集成研究[J];發(fā)電設備;2005年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 方曉柯;現(xiàn)場總線網(wǎng)絡技術的研究[D];東北大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王蘭芳;全分析模式的網(wǎng)絡計費系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2010年

2 孫守昌;網(wǎng)絡光功率計的研究[D];哈爾濱工程大學;2004年

3 高展;以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制器（MAC）的研究[D];西北工業(yè)大學;2004年

4 曾云;工業(yè)以太網(wǎng)的系統(tǒng)設計與應用研究[D];武漢大學;2005年

5 冉懋海;工業(yè)以太網(wǎng)技術在變電站自動化系統(tǒng)中的實時性研究[D];西南交通大學;2006年

6 段茂強;以太網(wǎng)MAC控制器IP核設計[D];貴州大學;2006年

7 徐俊;基于FPGA的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)[D];華東師范大學;2008年

8 董成玲;微波介質(zhì)基板復介電常數(shù)測量分析[D];南京理工大學;2010年

9 葉祎恒;基于FPGA的UDP/IP硬件協(xié)議棧的研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2010年

10 尉志偉;千兆以太網(wǎng)MAC控制器IP軟核的設計[D];電子科技大學;2010年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘聯(lián)炯;徐鋒;張日飛;;以太網(wǎng)交換機仿真與驗證[J];火力與指揮控制;2005年08期

2 ;西門子推出SCALANCE X408-2模塊化工業(yè)以太網(wǎng)交換機[J];制造業(yè)自動化;2006年09期

3 ;采用環(huán)網(wǎng)設計的研華風電設備[J];現(xiàn)代制造;2009年18期

4 ;EKI-7758F交換機[J];機械與電子;2008年05期

5 Tim Peberdy;;PoE以太網(wǎng)供電技術[J];電子產(chǎn)品世界;2010年12期

6 ;EKI-7656C交換機[J];機械與電子;2008年03期

7 朱子坤;;基于B/S模式的電力監(jiān)控遠程診斷系統(tǒng)[J];電氣應用;2008年13期

8 ;研華EKI-4654R工業(yè)以太網(wǎng)交換機成功應用于電廠DCS系統(tǒng)[J];微計算機信息;2009年15期

9 朱子坤;;利用局域網(wǎng)延伸技術實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)遠程診斷[J];繼電器;2007年16期

10 ;新產(chǎn)品彰顯行業(yè)領導者之間的合作——羅克韋爾自動化與思科聯(lián)合推出工業(yè)以太網(wǎng)交換機[J];電氣時代;2008年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 喻強;于鵬飛;;基于多芯片互聯(lián)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機設計[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術論壇論文集[C];2011年

2 涂曉東;;以太網(wǎng)交換機Switch-on-Chip技術[A];四川省通信學會2003年學術年會論文集[C];2003年

3 馬海艷;;以太網(wǎng)交換機組播技術及測試研究[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術交流會通信與信息技術會議論文集（下冊）[C];2008年

4 陳澄睿;;二層交換機的監(jiān)測[A];2005年安徽通信論文集[C];2006年

5 尹雪;于海;;基于工業(yè)以太網(wǎng)交換機的SNMP代理實現(xiàn)[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術論壇論文集[C];2011年

6 馮先成;韻湘;;以太網(wǎng)交換機的集群管理技術[A];全國第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學學術會議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

7 鄧如航;;艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)半實物仿真中仿真數(shù)據(jù)以太網(wǎng)實時傳輸[A];中國造船工程學會電子技術學術委員會2006學術年會論文集（下冊）[C];2006年

8 李林;昂陽;王莉莉;;淺談以太環(huán)網(wǎng)在承載網(wǎng)中的應用[A];中國通信學會信息通信網(wǎng)絡技術委員會2009年年會論文集（上冊）[C];2009年

9 尹雪;于海;;基于工業(yè)以太網(wǎng)交換機的SNMP代理實現(xiàn)[A];第十三屆中國科協(xié)年會第11分會場-中國智慧城市論壇論文集[C];2011年

10 葉凡;王雪靜;李寧;任俊彥;;適用于八端口集成的10／100Base-TX快速以太網(wǎng)物理層嵌入式芯核[A];中國通信集成電路技術與應用研討會文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;[N];網(wǎng)絡世界;2010年

2 ;[N];中國計算機報;2009年

3 ;[N];中國計算機報;2002年

4 記者 劉春輝;[N];人民郵電;2001年

5 本報記者 李強強;[N];中國計算機報;2009年

6 ;[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2000年

7 潘慧英;[N];計算機世界;2003年

8 楊慶廣;[N];中國電子報;2008年

9 ;[N];網(wǎng)絡世界;2008年

10 張旭軍;[N];網(wǎng)絡世界;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃桂蘋;工業(yè)以太網(wǎng)交換機中國營銷策略研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

2 樊山;礦用以太網(wǎng)交換機性能測試與應用研究[D];西安科技大學;2012年

3 隆黎;以太網(wǎng)交換機單板硬件開發(fā)及測試研究[D];北京郵電大學;2010年

4 任立強;列車以太網(wǎng)交換機硬件設計與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2013年

5 聶瓊;千兆自適應以太網(wǎng)交換機的設計[D];蘇州大學;2010年

6 路萬鵬;以太網(wǎng)交換機的測試方法研究[D];北京郵電大學;2012年

7 閆文;空間站網(wǎng)絡新型以太網(wǎng)交換機的設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2013年

8 顧冉;分布式以太網(wǎng)交換機體系結構的研究[D];西安電子科技大學;2004年

9 王欣;支持IEEE1588工業(yè)以太網(wǎng)交換機的設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱理工大學;2013年

10 趙昭靈;VTX1100 HomePNA以太網(wǎng)交換機的研制[D];解放軍信息工程大學;2001年

  本文關鍵詞：千兆網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的FPGA設計實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：138442