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    摘要近年来，伴随着网络技术的大幅突破，网络的速度和性能得到了显著地提高。企业和个人对于改善已有的网络质量，提升已有的网络速度有着迫切的需求。本文通过对以太网组网技术、ARM嵌入式技术和局域网组网技术的研究和学习，设计了一款具有通讯监管功能的千兆以太网交换机。本文首先介绍了项目的研究背景和需求，在此基础上提供了设计的总体设计理念，设计的主体架构，然后通过Cadence软件完成硬件的原理图设计，其中包括了交换系统中的CPU模块及其外围电路，SWITCH和PHY模块电路以及ARM系统中的CPU和其外围电路、通信模块等，并在此基础上进行了PCB板的设计工作。26389
    关键词  千兆以太网  交换机  硬件设计  嵌入式
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title    The hardware design of a gigabit Ethernet switch                    
    Abstract
    In recent years, with the high-speed development of network technology, cyber speed and performance have been significantly improved. Businesses and inpiduals have a pressing need for the improvement of existing network speed and the quality of existing network .This article through the research and study of the Ethernet network technology, ARM embedded technology and LAN network technology, designed a gigabit Ethernet switch with communications regulatory functions.
    This paper first introduces the research background and requirements of the project, and provides the design of the overall design concept, design of main body structure. Then through Cadence software, it completes the hardware schematic design，which includes the CPU module and its peripheral circuit of switching system,  SWITCH and PHY module circuit , ARM system’s CPU and its peripheral circuit, communication  module, etc. Then on the basis of hardware schematic design, it begins the PCB design.
    Keywords  Gigabit Ethernet，  Switch，  hardware design，  Embedded
    目   次
    1  绪论    1
    1.1  以太网交换机概述    1
    1.2  课题的研究背景及意义    2
    1.3  本文的主要工作    2
    2  千兆以太网交换机的总体设计方案    4
    2.1  项目需求分析    4
    2.2  功能模块划分    4
    2.3 开发环境简介    7
    3  千兆以太网交换机的原理图设计    8
    3.1  硬件总体结构    8
    3.2  硬件设计规则    9
    3.3  交换系统的硬件设计    11
    3.4  ARM系统的硬件设计    21
    4  千兆以太网交换机的PCB设计    25
    4.1  PCB板的堆叠    25
    4.2  元器件布局    25
    4.3 关键信号的布线    26
    结  论    28
    致  谢    29
    参考文献30
    1  绪论
    随着互联网的诞生和发展，网络技术也以惊人的速度在进步。而其中以太网技术成为一种主流的组网技术，得到了越来越广泛的使用。到今天，约有97%的用户终端采用以太网接口来收发数据[1]。以往的百兆以太网网络已经不能胜任大部分的高速数据通信领域，千兆乃至万兆以太网技术被更多地被采用。
    1.1  以太网交换机概述
    1.1.1  以太网交换机的工作原理
    1.1.2  以太网交换机的发展趋势
    1.2  课题的研究背景及意义
    近年来，视频图像处理技术的大量运用，大容量的图像和视频使网络负载越来越大，传统的100M以太网已经无法支持，需要更高的带宽来支撑起日益繁重的网络通信系统。网络一体化改造应运而生。
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