论文摘要
CSIX-L1（Common Switch Interface）是近年来提出的设计大容量交换机的通用接口标准之一,它适应用于如ATM、IP、MPLS、Ethernet等各种通讯交换技术。因此,设计开发具有CSIX-L1接口的交换机芯片具有很好的实用价值和市场前景。本论文的工作是在多年研究设计Cross-bar无阻塞交换结构及其IP核实现的基础上,研究如何实现CSIX-L1接口的网络处理器（NP）与具有自定义接口的Cross-bar无阻塞交换结构之间信元互通的问题,并给出一种基于CSIX-L1接口的无阻塞交换机SOC芯片设计方案。该方案是以已有的Cross-bar无阻塞交换结构IP核为核心,结合CSIX-L1接口易于扩展的特点来实现高速可扩展的通用数据包交换。为了使原有Cross-bar无阻塞交换结构IP核具有符合标准CSIX-L1接口,我们在IP核原先的接口前设计一个收发模块,该收发模块完成两种信元格式的转换,实现CSIX-L1接口NP芯片与自定义Cross-bar无阻塞交换结构接口之间信元的互通。文中主要介绍SOC设计方案的总体结构以及CSIX-L1接口,并具体说明如何对现有交换结构IP核接口进行接收和发送的功能设计,以满足CSIX-L1接口。最后,用软件仿真工具ModelSim6.1对所设计的系统进行功能验证,并将整个系统下载到硬件开发板,利用混合示波器对输出波形分析验证,进行板级信号测试。且还对整个模块的端口进行并口转换串口的设计,将所设计的SOC与PC机进行了串口调试通信的实验,来进一步对所设计的交换机SOC模块进行测试验证。本论文工作的创新点主要体现:1)设计了符合CSIX-L1接口的信元与自定义交换信元相互转换的收发模块,并给出满足收发模块要求的接口通讯机制。2)实现了SOC芯片方案的各子模块整合设计与整体方案的测试。