基于FPGA的大容量ATM交换机接口模块的设计与实现的开题报告.pdf

基于FPGA的大容量ATM交换机接口模块的设计与

实现的开题报告

一、选题背景和意义

ATM（AsynchronousTransferMode），即异步传输模式，是一种利

用异步时分复用（ATDM）技术在高速网络中进行数据传输的一种标准化

协议。由于ATM技术具有高速、可靠、安全等优点，因此逐渐得到了广

泛的应用。在ATM网络中，交换机是实现数据传输的重要设备，交换机

的工作性能直接影响到ATM网络的传输效率和质量。因此，如何提升

ATM交换机的性能一直是ATM网络研究的重点之一。

基于FPGA的ATM交换机接口模块是ATM交换机的关键模块之一，

它直接影响到交换机的吞吐量和处理速度。FPGA（FieldProgrammable

GateArray）作为一种可编程逻辑芯片，其功能非常强大，可以实现复杂

的数字信号处理和控制。因此，利用FPGA设计ATM交换机接口模块，

能够提高交换机的性能和灵活性，增强其可扩展性和可维护性，还能使

得整个交换机系统的实现更加简单、高效和经济。

二、研究内容和技术路线

本文将研究基于FPGA的大容量ATM交换机接口模块的设计与实现，

主要包括以下内容：

1.大容量ATM交换机接口模块的设计需求分析。

2.基于FPGA的ATM交换机接口模块架构设计。

3.ATM交换机接口模块的各个功能模块设计与实现。

4.接口模块的测试与验证。

技术路线：

1.在对ATM交换机接口模块的需求进行分析和综合考虑后，确定其

总体设计方案和功能模块划分。

2.基于FPGA开发工具，采用VerilogHDL（硬件描述语言）进行模

块的设计与实现。

3.模块的实现后，运用ModelSim等仿真工具对其进行验证，并通过

PC端的测试软件进行功能测试。

4.对实现的接口模块进行性能测试，记录测试数据并进行分析。

三、预期成果及其创新点

本文的预期成果是完成基于FPGA的大容量ATM交换机接口模块的

设计与实现，具体包括以下方面：

1.完成ATM交换机接口模块的总体设计方案、功能模块划分和架构

设计。

2.基于VerilogHDL实现ATM交换机接口模块的各个功能模块，实

现对ATM数据流的处理和转发。

3.完成ATM交换机接口模块与上层交换机的接口设计和链接。

4.测试和验证ATM交换机接口模块的性能和稳定性，并记录测试数

据和分析结果。

本文的创新点体现在以下几个方面：

1.基于FPGA的设计方式更加灵活，能够支持更高的数据传输速率和

更多的并发连接，具有更高的成本效益和可扩展性。

2.本文设计了一套完整的ATM交换机接口模块，采用模块化设计和

组件化思路，能够快速构建高性能交换机系统。

3.本文所提出的ATM交换机接口模块结构简单、运行效率高，具有

广泛的使用价值。同时，为相关领域的研究和开发提出了新的思路和方

法。