以太網二層交換芯片的MAC地址交換器的設計與實現(xiàn).pdf

1、以太網(Ethernet)技術簡單易用，價格低廉，且?guī)捒刹粩嗵岣?，無論是作為一種業(yè)務還是作為一種網絡結構，城域網，廣域網范圍內都已經得到大規(guī)模應用。以太網的優(yōu)勢是以太網端口價格相對低廉，應用普遍，技術易于理解；以太網作為一種發(fā)展了30多年的技術能有效支持IP業(yè)務，通過自帶協(xié)議實現(xiàn)路徑學習，配置維護簡單，支持多播，能很好地滿足未來IP化的數(shù)據(jù)業(yè)務的接入與承載需要。
　　本文介紹了交換式以太網方面的相關研究，并在以下方面做了一定的工

2、作：
　　首先介紹了以太網的相關知識，闡述了以太網的發(fā)展歷程以及以太網交換機的原理等。接下來介紹了通信方面的一些基本知識，包括通信協(xié)議模型和以太網幀格式等知識，并介紹了虛擬專用網的概念，這些都為MAC地址交換器的設計提供了理論支持。
　　在此基礎上，本文重點設計了一種基于交換芯片的MAC地址交換器的硬件實現(xiàn)方案。根據(jù)MAC地址交換器的功能，在確定結構方案后，對各個模塊之間的接口信號及交互方式進行了詳細設計。然后使用Veril

3、og硬件編程語言對各個模塊進行了實現(xiàn)。由于MAC地址表查找方法是二層交換的關鍵，本文設計了利用雙HASH加CAM的精確查表法，實現(xiàn)了快速查表和沖突最小化。在Verilog底層實現(xiàn)時，遵循可綜合的編碼風格，并綜合考慮面積、性能等因素，在滿足性能要求的前提下，實現(xiàn)了以太網二層交換中MAC地址學習和查找等功能。最后，搭建了功能測試的自測平臺，測試設計實現(xiàn)功能正確。使用QuartusⅡ工具完成綜合和布局布線，并根據(jù)得到的各性能指標的報告，對設計