光交换机控制器高速接口研究及软硬件实现

【摘要】： 在当前技术条件下,光突发交换结合了其他多种光交换技术的优势,是较有发展前途的光交换技术。而光交换机正是光交换技术中基本的核心设备。本文就是在光突发交换网络的应用背景中,对光交换机控制器高速接口进行研究并加以软硬件实现。 光突发交换网络的核心节点主要由光交换机和光交换控制模块两部分组成。本文主要就是完成它们的高速接口模块。在设计中,用光开关矩阵、波长变换器和光纤延迟线构成光交换机,使用通用PC机作为光交换控制模块,通过编写PC软件实现各种光交换控制功能,因而使得对光交换机的控制变得非常灵活通用。本文重点描述了主机PC和光交换机之间高速接口模块的软硬件设计,同时进行了大量的系统级测试分析研究,实现了一种较具通用性的光交换机控制器接口。 本文首先分析了高速接口的接口信号时序,给出了光交换机控制器高速接口的总体设计方案。然后从硬件模块上对高速接口的实现进行了分析。通过电路原理图和PCB图等给出了高速接口板的详细设计方案。接下来本文对高速接口的VHDL程序设计方面进行阐述。给出了接口板卡的功能模块划分和各个模块的具体实现。然后详细描述了USB驱动程序和固件程序设计。通过分析具体的程序例子给出了详细的程序设计思路和具体的程序流程图。最后为了进行系统测试验证,在主机上编写了一个测试控制软件,通过特定的测试控制流程对高速接口板卡进行了系统验证,验证高速接口功能正确,达到了光突发交换网络的应用要求。 本文设计的光交换机控制器高速接口具有很强的通用性。而且对于目前还缺乏可运行的实际参考系统的光突发交换网络来说,本设计对于它的核心节点的高速接口模块实现有很大的参考价值。