本文關(guān)鍵詞：基于MicroBlaze的列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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(diǎn),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(jì)方案,采用MicroBlaze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(shí)現(xiàn)防火墻、NAT、報(bào)文檢測等高速應(yīng)用,MicroBlaze采用C語言開發(fā),用來實(shí)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(shí)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(diǎn),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MicroBlaze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(jì)；最后對列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件實(shí)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(shí)現(xiàn)、驅(qū)動層程序的實(shí)現(xiàn)、中間層程序的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用層程序的實(shí)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VLAN等的功能。最后對交換機(jī)軟件進(jìn)行了測試和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：MicroBlaze 以太網(wǎng)交換機(jī) 環(huán)網(wǎng)控制 DHCP CLI
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TP393.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 列車以太網(wǎng)絡(luò)的概述8-9
• 1.2 MicroBlaze的概述9-10
• 1.3 本文提出的意義10-11
• 1.4 本文的工作內(nèi)容11-12
• 2 列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件功能需求12-18
• 2.1 列車以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12-14
• 2.2 列車以太網(wǎng)交換機(jī)硬件平臺14-15
• 2.3 列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件需求15-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 3 列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)18-28
• 3.1 交換機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)18-20
• 3.2 通信協(xié)議的設(shè)計(jì)20-24
• 3.2.1 維護(hù)協(xié)議的設(shè)計(jì)20-21
• 3.2.2 更新協(xié)議的設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.3 X類協(xié)議的設(shè)計(jì)22-24
• 3.3 Bootloader的設(shè)計(jì)24-25
• 3.4 交換機(jī)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)25-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 4 列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件具體實(shí)現(xiàn)28-55
• 4.1 MicroBlaze的定制28-29
• 4.2 BSP功能的定制29-32
• 4.3 Bootloader功能的實(shí)現(xiàn)32-34
• 4.4 驅(qū)動層程序的實(shí)現(xiàn)34-36
• 4.5 中間層程序的實(shí)現(xiàn)36-39
• 4.6 應(yīng)用層程序的實(shí)現(xiàn)39-54
• 4.6.1 環(huán)網(wǎng)控制的實(shí)現(xiàn)39-42
• 4.6.2 DHCP功能的實(shí)現(xiàn)42-46
• 4.6.3 通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)46-51
• 4.6.4 CLI功能的實(shí)現(xiàn)51-53
• 4.6.5 VLAN功能的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 5 列車以太網(wǎng)交換機(jī)軟件功能測試55-62
• 5.1 網(wǎng)絡(luò)性能測試55-58
• 5.2 環(huán)網(wǎng)功能的測試58-60
• 5.3 DHCP功能的測試60
• 5.4 CLI功能的測試60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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