基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和船舶裝備的不斷現(xiàn)代化，不僅要求組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的位置信息，而且要求組合導(dǎo)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(dǎo)航信息。而傳統(tǒng)的串口和CAN網(wǎng)絡(luò)通信方案越來越不能滿足各系統(tǒng)間大通信量的實(shí)時(shí)性要求，以太網(wǎng)以其實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低廉等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于組合導(dǎo)航系統(tǒng)，使各操控系統(tǒng)可隨時(shí)獲得組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供的各種海洋環(huán)境信息，達(dá)到對(duì)船舶的最佳控制。 交換機(jī)是建立有線以太網(wǎng)的核心設(shè)備，隨著國(guó)家

2、對(duì)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域自主創(chuàng)新的提倡和重視，以及組合導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)交換機(jī)高可靠性和高網(wǎng)絡(luò)安全性的要求，自主研發(fā)和生產(chǎn)出組合導(dǎo)航系統(tǒng)專用的以太網(wǎng)交換機(jī)已成為一項(xiàng)迫切工作。 本文首先介紹開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理和性能參數(shù)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。隨后以我校研制的綜導(dǎo)顯控臺(tái)為背景，根據(jù)綜導(dǎo)顯控臺(tái)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(xì)闡述

3、模塊化硬件設(shè)計(jì)，將交換機(jī)分為接口電路、電源電路和交換功能單元三大模塊，并根據(jù)綜導(dǎo)顯控臺(tái)的實(shí)際需要對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和調(diào)試。軟件部分主要根據(jù)IEEE802.3規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，研究數(shù)據(jù)收發(fā)模塊基于Verilog HDL語言的RTL級(jí)實(shí)現(xiàn)方法。最后編寫測(cè)試程序?qū)Ρ驹O(shè)計(jì)的傳輸速率和丟包率進(jìn)行測(cè)試，并與市場(chǎng)上同類交換機(jī)進(jìn)行比較。 通過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和比較測(cè)試，證明本設(shè)計(jì)的性能已達(dá)到綜導(dǎo)顯控臺(tái)的使用要求，為綜導(dǎo)顯控臺(tái)提供了一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、