千兆光纤以太环网交换机协议实现及测试

《千兆光纤以太环网交换机协议实现及测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、南京邮电大学硕士学位论文千兆光纤以太环网交换机协议实现及测试姓名：解秋生申请学位级别：硕士专业：测试计量技术与仪器指导教师：高翔20090301南京Illljl【1人学坝Ij研究生学位论文摘要摘要当前的工业现场中，随着控制系统规模的同益扩大，网络控制系统的应用变得越来越广泛，以太网作为一种成功的信息网络技术，日益显示出其在控制网络中的优势，将以太网技术应用于工业系统中已是不争的事实。数字化变电站J下是这一领域的典型应用，随着通信技术和电子技术的发展，变电站技术逐渐进入数字化、网络化阶段。构建可靠性好、实时性强的通信网络是建设数字化变电站的先决条件和关键技术，逐渐成为电力系统领域研究的

2、热点和难点。本文中论述的千兆光纤以太环网交换机J下是为了解决数字化变电站通信网络的可靠性和实时性而研发的。本文主要研究该交换机软件系统中设备驱动程序和协议软件的设计与实现。驱动程序主要有SPI(SerialPeripheralInterface，串行外围设备接口)总线驱动和MAC控制器驱动，起到沟通上层协议和底层硬件的作用，是上层协议运行的基础。上层协议借助SPI总线驱动来读写交换芯片内部寄存器，实现对交换芯片的监视和管理的功能；借助MAC控制器驱动实现收发协议数据单元的功能。协议软件主要有RRPP(RapidRingProtectionProtocol，快速环网保护协议)协议模块和

3、基于端口的VLAN模块，RRPP协议是交换机中的核心协议，具有链路冗余备份功能，能在链路发生故障时迅速启用备份链路，且链路切换时间短，是提高数字化变电站通信网络可靠性和实时性的主要途径，基于端口的VLAN功能增加了组网的安全性和灵活性。文章最后构建了协议软件的测试环境并设计测试用例，对协议软件进行了功能测试和性能测试，验证了协议软件的可靠性和实时性。关键词：数字化变电站交换机驱动程序协议软件协议测试AbstractWiththedevelopmentofthecontrolsystem，thenetworkcontrolsystemisbecomingmoreandmorepopul

4、arinrecentindustrialfield．Ethemet，asasuccessfultechnologyintheinformationoftheIntemet，isbecomingmoreandmoreimportantinthenetworkcontrol，SOitiswithoutadoubttointroduceitintotheindustrialsystem．Oneofthetypicalapplicationsinthisareaisdigitalsubstation．Withthedevelopmentofthecommunicationtechnology

5、andelectronictechnology,thesubstationtechnologyisenteringthedigital，network-basednewstage．Constructingstabilityandreal-timecommunicationnetworksisthekeytechnologyforbuildingdigitalsubstation．Itisbecomingahotandtoughprobleminthefieldofthepowersystems．TheresearchanddevelopmentoftheswitchusedinGig

6、abitfiberring-Ethernetinthispaperistosolvethisproblem．Themaintaskofthispaperistodesignandimplementthesoftwaresystemofswitch，includingdevicedriversandprotocolsoftware．Thedevicedrivers，whicharethebaseoftheupperprotocols，mainlyconsistofSPIbusdriverandtheMACcontrollerdriver．Theupperprotocolimplemen

7、tsthemanagementofthechipbySPIbusdriverandtransceiversthedataunitbyMACcontrollerdriver．TheprotocolsoftwaremainlyconsistsofRRPPprotocolmoduleandtheport—basedVLANmodule．RRPPprotocolisthecoreprotocoloftheswitch．Ithasredundancyfortheli