论文摘要
本文详细介绍了十接口线速千兆以太网线路接口卡的设计与实现。十接口千兆以太网线路接口卡是T比特路由器的多种网络接口之一,实现路由器与千兆以太网互连的功能。在分析千兆以太网线路接口的设计难点和千兆以太网协议的基础上,根据十接口千兆以太网线路接口卡设计的功能需求和性能需求,对线路接口卡进行了子模块划分与芯片选择,实现了各个功能模块的具体功能,并给出了系统调试方案和测试结果。 本文按照十接口千兆以太网线路接口卡的设计过程,对子模块划分、器件选型、子模块实现与线路接口卡调试进行了研究,主要研究内容如下: 第一部分:分析了十接口千兆以太网线路接口卡的研究现状及研究的难点,介绍了千兆以太网线路接口卡在T比特路由器中的外部接口和千兆线路接口卡需要处理的MAC帧封装格式。 第二部分:根据十接口千兆以太网线路接口卡设计的功能需求和性能需求,按照数据处理流程划分功能模块,选用PM3388作为链路层处理芯片和两片高性能FPGA作为链路层处理芯片完成了系统设计,并给出了具体实现方案。对两片FPGA控制功能的实现做了重点阐述,对实现难点做了深入的分析。 第三部分:作为线路接口卡设计与实现的重要组成部分,设计了合理的调试方案。按照模块化和循序渐进的原则,成功完成了线路接口卡的调试,并给出了测试结果。 第四部分:提出了一种两级实现结构,该结构实现了帧重组加速功能,具有良好的加速性能;研究了一种具有良好时延性能的多级调度算法MURR,实现了多端口数据在高速条件下的合路调度。