基于MicroBlaze的列車以太網(wǎng)交換機軟件設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，地鐵交通相繼在國內的各個大城市迅速發(fā)展，多媒體信息在地鐵中應用得越來越廣，對列車網(wǎng)絡的帶寬要求也越來越高。以太網(wǎng)以其兼容性好、組網(wǎng)方便、成本低、傳輸速度快等優(yōu)點，迅速應用到列車網(wǎng)絡領域，交換機成為地鐵以太網(wǎng)絡通信的關鍵設備。列車以太網(wǎng)交換機需要承載列車中所有控制信息和媒體信息的傳輸，對性能、可靠性、穩(wěn)定性、擴展性等都有極高的要求。
　　本文提出一種基于MicroBlaze的列車以太網(wǎng)交換機設計方案，采用MicroBlaze

2、與自定義IP核相結合的方式。其中，自定義IP核采用VHDL開發(fā)，用來實現(xiàn)防火墻、NAT、報文檢測等高速應用，MicroBlaze采用C語言開發(fā)，用來實現(xiàn)復雜的應用層協(xié)議和邏輯。這種方式既能滿足實時性和靈活性的要求，同時又能降低開發(fā)難度，提高可擴展性。另外，針對列車網(wǎng)絡位置固定的特點，本文還提出了一種環(huán)網(wǎng)控制算法用來提高網(wǎng)絡自愈時間，同時對DHCP功能進行了定制以滿足特定的功能需求。
　　本文首先簡要介紹了列車以太網(wǎng)絡和MicroB

3、laze的概述及發(fā)展;然后介紹了列車以太網(wǎng)絡拓撲結構和交換機硬件平臺;之后結合列車以太網(wǎng)絡的功能需求對列車以太網(wǎng)交換機的軟件功能需求進行了分析和提煉，同時說明了列車以太網(wǎng)交換機軟件的總體設計;最后對列車以太網(wǎng)交換機軟件實現(xiàn)進行了詳細的說明，主要包括MicroBlaze的定制、BSP功能的設置、Bootloader功能的實現(xiàn)、驅動層程序的實現(xiàn)、中間層程序的實現(xiàn)和應用層程序的實現(xiàn)，其中應用層程序功能包括環(huán)網(wǎng)控制、DHCP、通信協(xié)議、CLI和