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

1、近年來，地鐵交通相繼在國內(nèi)的各個大城市迅速發(fā)展，多媒體信息在地鐵中應(yīng)用得越來越廣，對列車網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用到列車網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，交換機(jī)成為地鐵以太網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵設(shè)備。列車以太網(wǎng)交換機(jī)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(kuò)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(jī)設(shè)計方案，采用MicroBlaze

2、與自定義IP核相結(jié)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(yīng)用，MicroBlaze采用C語言開發(fā)，用來實現(xiàn)復(fù)雜的應(yīng)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(kuò)展性。另外，針對列車網(wǎng)絡(luò)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(luò)自愈時間，同時對DHCP功能進(jìn)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(luò)和MicroB

3、laze的概述及發(fā)展;然后介紹了列車以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交換機(jī)硬件平臺;之后結(jié)合列車以太網(wǎng)絡(luò)的功能需求對列車以太網(wǎng)交換機(jī)的軟件功能需求進(jìn)行了分析和提煉，同時說明了列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件的總體設(shè)計;最后對列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件實現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，主要包括MicroBlaze的定制、BSP功能的設(shè)置、Bootloader功能的實現(xiàn)、驅(qū)動層程序的實現(xiàn)、中間層程序的實現(xiàn)和應(yīng)用層程序的實現(xiàn)，其中應(yīng)用層程序功能包括環(huán)網(wǎng)控制、DHCP、通信協(xié)議、CLI和