當(dāng)前,企事業(yè)單位的信息化已經(jīng)非常普遍,如果一些關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)長時間的故障,將會造成業(yè)務(wù)的中斷,并且由于業(yè)務(wù)的不可用而影響企業(yè)的信譽,所造成的損失是難以估計的。因此,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高可用性顯得越來越重要。本文介紹的基于FPGA的光纖以太網(wǎng)智能分路器可以提供高可用性,采用純硬件的方法實現(xiàn)主備用設(shè)備的備份處理。其工作場景是智能分路器前端連接到外部光網(wǎng)絡(luò),中間連接主用設(shè)備和備用設(shè)備,后端通過光纖或電纜連接到局域網(wǎng)。正常情況下,把主用設(shè)備串入網(wǎng)絡(luò),當(dāng)主用設(shè)備發(fā)生故障時自動切換到備用狀態(tài),從而保證網(wǎng)絡(luò)不因單個設(shè)備的故障而癱瘓。此外,還提供硬件直通功能,當(dāng)需要進行設(shè)備升級或者維修的情況下,系統(tǒng)先切換到掉電直通工作狀態(tài),然后進行設(shè)備升級或者維修,保證主干網(wǎng)絡(luò)不中斷。本文的主要工作內(nèi)容有：1.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的工程要求、技術(shù)特點和功能需要,設(shè)計一種可靠、方便的智能以太網(wǎng)分路系統(tǒng)框架。包括光模塊處理,電模塊處理、光電信號轉(zhuǎn)換及鏈路切換控制處理。2.設(shè)計光纖以太網(wǎng)分路器的硬件方案,包括FPGA電路、千兆以太網(wǎng)、串并轉(zhuǎn)換、光模塊電路、串口通信模塊和系統(tǒng)電源等。3.完成FPGA的模塊設(shè)計,包括接收和發(fā)送數(shù)據(jù)幀模塊、P... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 光纖以太網(wǎng)智能分路系統(tǒng)需求分析
    1.3 本文所完成的主要工作
    1.4 章節(jié)安排
第二章 智能分路器概要設(shè)計
    2.1 智能分路器工作場景
    2.2 智能分路器系統(tǒng)框架
    2.3 相關(guān)通信協(xié)議
        2.3.1 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及幀結(jié)構(gòu)
        2.3.2 8B/10B編解碼
    2.4 本章小結(jié)
第三章 智能分路器硬件設(shè)計
    3.1 智能分路器主要模塊設(shè)計
        3.1.1 FPGA主控模塊
        3.1.2 電信號處理模塊
        3.1.3 光信號處理模塊
        3.1.4 光開關(guān)直通模塊
        3.1.5 狀態(tài)指示模塊
        3.1.6 電源供電模塊
    3.2 智能分路器PCB設(shè)計
        3.2.1 電路板疊層結(jié)構(gòu)
        3.2.2 信號完整性分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 智能分路器FPGA代碼設(shè)計
    4.1 智能分路器FPGA代碼總體設(shè)計
    4.2 智能分路器FPGA主要模塊設(shè)計
        4.2.1 接收和發(fā)送數(shù)據(jù)幀模塊
        4.2.2 物理編碼層（PCS）模塊
        4.2.3 MDIO接口控制模塊
        4.2.4 SFP接口監(jiān)測模塊
        4.2.5 內(nèi)部數(shù)據(jù)統(tǒng)計寄存器模塊
        4.2.6 CRC校驗?zāi)K
    4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析
    5.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試
        5.1.1 電路板調(diào)試
        5.1.2 FPGA硬件調(diào)試
    5.2 系統(tǒng)測試步驟
        5.2.1 測試環(huán)境
        5.2.2 測試項目
        5.2.3 相關(guān)測試軟件
    5.3 系統(tǒng)測試結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]具有遠(yuǎn)程網(wǎng)管功能的智能光纖收發(fā)器的研制[D]. 袁建飛.江蘇科技大學(xué) 2011
[4]LED燈飾系統(tǒng)脫機控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 葉展行.華南理工大學(xué) 2010
[5]基于LVDS技術(shù)的數(shù)字光端機設(shè)計[D]. 徐旭.吉林大學(xué) 2009
[6]光纖通道中光收發(fā)模塊的設(shè)計與研究[D]. 龔純.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號：3066349