让你知道什么是网络交换机
网络交换机可以显著提高带宽，可以建立一个相对分散的地理位置网络，局域网交换机的各个端口可以并行、安全、实时地传输信息，性能稳定、结构灵活、安装方便、管理方便。它能很好地满足企业网络和电信运营商宽带接入的需求。1网络交换机的硬件设计
随着网络安全应用的高带宽的需求，网络交换机的使用也越来越广泛的应用，开关采用了101芯片火箭总线连接3 8开关芯片，形成1个24端口的交换机，以满足用户的需求为多个交换端口。
1.1电路性能要求
开关的高速PCB电路板上都有EMC和ESD的要求高。它使用75MHz和50MHz的高速时钟和晶振精度小于50ppm。同时，时钟需要通过时钟分配电路发送到不同的芯片。相位差之间的时钟分配是小于2ns的..
该交换机有24个10／100M自适应端口，每一个都可以实现线性速度切换，可根据用户的需要，对端口进行10／100M、全双工/半双工、流量控制、静态MAC地址、镜像、VLAN等设置。
1.2开关原理框图
该交换机的交换技术被存储转发。它由五个部分组成：接口单元、交换单元、管理单元、灯显示单元和电源接口单元，其组成框图如图1所示。
RJ45接口接收的数据包的以太网的帧结构，通过隔离变压器和阻抗匹配，PHY（物理接口芯片），这种芯片来完成模拟信号到数字信号的转换和RMII接口，链路状态，冲突，信息是否长，信息率。
数据输入开关芯片（由三芯片，形成一个循环通过ROX总线，并完成三个芯片之间的数据交换）。开关芯片将目的地址和源地址的数据，并检查以太网帧的错误。开关芯片保存在它自己的MAC地址表的源地址，目的地址与MAC地址表的地址匹配，从而得到该数据将发送相应的端口。如果在一个交换芯片的目的港，从动态数据转发到相应的端口删除；如果端口是不带芯片的交换，数据传输通过ROX总线交换相应的芯片，然后转发出去；如果在相应的地址表中没有找到MAC目的地址，就将帧转发到所有端口除源端口之外的其他r属于同一VLAN或连接端口（与交换芯片寄存器设置相关）。
灯的显示由物理层给出。通过灯的显示，可以观察到各个端口的操作速率、连接和数据接收和接收。
开关芯片首先初始化开关芯片寄存器，在每次打开或复位时首先读取外部EEPROM的内容，交换芯片寄存器的内容可以由pc管理程序或pc超级终端读取和写入，以控制或读取交换机的工作配置。
2网络交换机的软件设计
整个网络交换系统的软件包括单片机控制软件、EEPROM配置数据和PC机管理程序。
单片机的控制软件完成了寄存器的读写和PC机与寄存器之间的通信，通过该管理单元，交换机可以分配给各种工作模式，以满足不同用户的需要。
交换芯片连接EEPROM（24C02）通过I2C总线来保存配置数据。当装置打开或复位，设备将从系统初始化EEPROM中读取数据。
PC机的管理程序是将PC机的串口与系统设备连接的用户。通过PC机的管理程序接口，可以方便地配置系统。
2.1单片机控制软件设计
管理单元是由单片机和串口，与PC机配置的EEPROM或交换芯片的寄存器，单片机主要完成读写寄存器，和与PC机的串口作为与PC.有一个微控制器和串行港口之间的电平转换芯片的通信，完成单片机与PC.之间的信号转换通过管理单元，开关可以分为不同的工作模式，以满足不同用户的需求，如：10／100M速率设置，全/半双工设置、交通控制、静态MAC地址设置，镜像设置，广播风暴控制，VLAN设置等软件在单片机软件流程如图2所示。
这些模块介绍如下：
mainmdash；mdash；主程序；
init_uartmdash；mdash；串口初始化；
delaymdash；mdash；系统延迟；
helpmenumdash；mdash；帮助菜单；
systemcheckmdash；mdash；检查系统设备ID；
可能>：mdash；mdash；命令提示符（可能是武汉化工学院的简称）；
dmdash；mdash；看看整个系统的配置数据；
-；mdash；编辑系统的配置数据；
fmdash；mdash；配置和管理交换机的各种功能；
rmdash；mdash；读数系统的配置数据；
wmdash；mdash；系统保存当前配置数据到EEPROM；
lmdash；mdash；对系统静态MAC地址的配置；
mmdash；mdash；改变系统的密码；
imdash；mdash；系统软件复位；
smdash；mdash；系统下载默认配置的EEPROM。
2.2 PC机管理程序设计
PC机程序用VB语言编程，软件界面简单易懂，用户可以方便地配置网络交换机，PC机的管理程序如图3所示，显示了交换机管理软件接口，如图4所示。
3网络交换机性能测试
开关测试在室温下（25℃）12小时，和测试仪器smartbits2000。测量了穿透率、延迟时间、丢包率和背对背4项。测试结果列于表1。