三層全千兆路由交換機的設(shè)計

2.3.1 時鐘電路設(shè)計

　　本交換機采用高精度的溫補晶體振蕩器作為時鐘源，晶體振蕩器頻率為25MHz和50MHz，頻率準(zhǔn)確度為±0.5ppm，晶體振蕩器輸出穩(wěn)定的時鐘后，通過時鐘處理電路進(jìn)行緩沖和倍頻后提供給各功能單元。電路設(shè)計框圖如圖3所示。

2.3.2 系統(tǒng)電源設(shè)計

　　系統(tǒng)電源采用二次電源轉(zhuǎn)換的方案實現(xiàn)。首先由高性能的AC-DC線性電源模塊變換出所需的DC +12V，進(jìn)入電源時序控制電路，按系統(tǒng)要求的時序控制輸出12V電壓，提供給各DC-DC模塊，使其變換輸出各功能單元需要的直流電壓：0.9V、1.05V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V等。

　　在PCB設(shè)計中，特別采取了濾波措施。如：在電源輸入端，進(jìn)行π 型濾波，防止外部干擾信號通過電源耦合進(jìn)入設(shè)備，同時也防止了設(shè)備本身產(chǎn)生的信號干擾其它設(shè)備;在AC-DC電源模塊輸入處連接大容量的電解電容，形成旁路濾波，主要是低頻濾波，并連接多個100nF的電容進(jìn)行高頻濾波;在DC-DC模塊周邊進(jìn)行大面積鋪地來降低阻抗;在各芯片電源引腳處連接100nF的濾波電容，并且電容和芯片引腳的連線盡可能短。電源設(shè)計框圖如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟件架構(gòu)

　　系統(tǒng)軟件采用模塊化分層的設(shè)計方法實現(xiàn)，主要完成對本交換機的配置管理工作，如交換機的上電初始化和對Humber交換模塊、PHY模塊的配置。提供專用管理接口對系統(tǒng)進(jìn)行配置，也可通過WEB網(wǎng)頁形式登錄進(jìn)行配置管理。系統(tǒng)軟件設(shè)計框圖如圖5所示。

　　交換機的操作系統(tǒng)采用基于Windows平臺的應(yīng)用程序，即窗體應(yīng)用程序，并集成了TCP/IP 協(xié)議。

　　擴展接口(API)提供許多編程接口，便于二次開發(fā)，API 還提供了與交換芯片、PHY 芯片等的接口。

　　業(yè)務(wù)組件提供各種系統(tǒng)服務(wù)。

　　控制組件為管理模塊提供接口，控制交換芯片的工作，保存配置信息等。

　　管理組件提供用戶接口，用戶通過該接口管理交換機，可通過命令行或WEB方式管理本交換機。

4 性能測試情況

　　利用專用以太網(wǎng)測試儀(XM12)對本交換機的主要項目指標(biāo)進(jìn)行測試。其中，端口1至24是電接口，用雙絞線纜連接到測試儀;端口25至28是光接口，用單模光纖連接器連接到測試儀。測試時，將交換機的任意2個端口組合同時互發(fā)測試數(shù)據(jù)包，共組成14組測試組合。在實驗室測試時，我們進(jìn)行了多種組合方案的測試，取得了預(yù)期的效果。僅列其中一種組合方案的性能指標(biāo)測試結(jié)果，詳見表l。

5 結(jié)束語

　　本文對以盛科網(wǎng)絡(luò)有限公司自主開發(fā)的核心芯片為主芯片設(shè)計的三層全千兆路由交換機進(jìn)行了全面介紹，并對交換機的性能指標(biāo)進(jìn)行了測試。小批量投產(chǎn)后，可應(yīng)用于包括IPTV、VoIP、High-speed Internet Access、VPN等以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，滿足園區(qū)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)匯聚、數(shù)據(jù)中心千兆接入以及企業(yè)千兆到桌面的應(yīng)用。較傳統(tǒng)路由器，該交換機有明顯的優(yōu)勢，具有更廣闊的應(yīng)用前景。

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