随着航天技术的发展,空间站需要传输处理业务的高速增长,对内部总线通信系统提出越来越高的要求,设计适合空间站应用环境的网络技术成为必须解决的问题。传统以太网因其巨大的网络基础和长期的技术积累已成为当前局域网的主流传输技术。但是传统以太网缺乏通信的实时性和确定性保证,虽然目前逐渐兴起的实时以太网在实时性和确定性方面能够给予一定的保证,但是存在标准不统一,发展方向不明确的缺陷。而AFDX(航空全双工以太网)可以很方便地设置业务,确保通信的实时性和确定性。在此基础上,我们给出了传统交换式以太网和AFDX(?)目结合的空间站组网方案。结合实验室承担的科研项目——“空间站高性能交换机的研究与实现”,设计适合空间站应用环境的全双工、无阻塞的高性能交换机。论文详细阐述了交换机转发表、过滤警管、总线模块的设计和实现。转发表模块主要解决以太网帧输出端口的查找以及AFDX帧虚链路相关参数的查找。过滤警管模块保证数据帧长度的合法性以及AFDX帧虚链路的带宽。总线模块负责将输入端口缓存的数据搬移到输出端口缓存。所有模块用Verilog HDL代码实现,并结合Xilinx ISE开发环境和ModelSim SE仿真工具对各个模块进行了时序仿真,验证了模块的正确性,完成了FPGA设计与实现。