基于組合導航系統(tǒng)應用的網絡交換機設計研究.pdf

1、隨著計算機技術的蓬勃發(fā)展和船舶裝備的不斷現代化，不僅要求組合導航系統(tǒng)提供準確的位置信息，而且要求組合導航系統(tǒng)為武器系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)等其它系統(tǒng)提供更加豐富的導航信息。而傳統(tǒng)的串口和CAN網絡通信方案越來越不能滿足各系統(tǒng)間大通信量的實時性要求，以太網以其實時性強、可靠性高、價格低廉等特點被廣泛應用于組合導航系統(tǒng)，使各操控系統(tǒng)可隨時獲得組合導航系統(tǒng)提供的各種海洋環(huán)境信息，達到對船舶的最佳控制。 交換機是建立有線以太網的核心設備，隨著國家

2、對科學技術領域自主創(chuàng)新的提倡和重視，以及組合導航系統(tǒng)對交換機高可靠性和高網絡安全性的要求，自主研發(fā)和生產出組合導航系統(tǒng)專用的以太網交換機已成為一項迫切工作。 本文首先介紹開放式系統(tǒng)互聯參考模型和以太網數據幀的結構，詳細分析以太網交換機的工作原理和性能參數，為系統(tǒng)設計提供理論基礎。隨后以我校研制的綜導顯控臺為背景，根據綜導顯控臺的使用要求選擇寬溫、低功耗、非集成的MAC(RTL8308B)和PHY(RTL8208B)芯片，詳細闡述

3、模塊化硬件設計，將交換機分為接口電路、電源電路和交換功能單元三大模塊，并根據綜導顯控臺的實際需要對每個模塊進行詳細設計和調試。軟件部分主要根據IEEE802.3規(guī)范標準，研究數據收發(fā)模塊基于Verilog HDL語言的RTL級實現方法。最后編寫測試程序對本設計的傳輸速率和丟包率進行測試，并與市場上同類交換機進行比較。 通過長時間運行和比較測試，證明本設計的性能已達到綜導顯控臺的使用要求，為綜導顯控臺提供了一種實時性強、可靠性高、