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数据进入交换芯片(由三个芯片组成，通过ROX总线形成一个环路，可以完成数据在三个芯片之间的交换)，交换芯片将获得数据的目的地址和源地址，并对以太网帧进行差错校验。交换芯片将源地址保存在自己的MAC地址表中，然后将目的地址与MAC地址表中的地址相匹配，以获取数据将转发的相应端口。如果目的端口在同一个交换芯片中，则从SGRAM中取出数据转发到相应的端口；如果目的端口不在同一个交换芯片中，数据则通过ROX总线传输到相应的交换芯片，然后转发出去；如果在MAC地址表中没有找到相应的目的地址，就将帧转发到除源端口之外的其它属于同一VLAN的所有端口或者某一个上连端口(与交换芯片寄存器的设置有关)。

灯的显示由PHY给出，通过灯的显示可以观察每个端口的工作速率、连接和数据收发等情况。

交换芯片在每次开机或复位期间，首先读取外接EEPROM的内容来对交换芯片寄存器进行初始化配置。而交换芯片寄存器的内容可以通过PC的管理程序或PC的超级终端进行读写，以此来控制或读取交换机的工作配置。

2 网络交换机的软件设计

整个网络交换机系统的软件包括单片机的控制软件、EEPROM配置数据和PC机的管理程序。

单片机的控制软件主要完成对寄存器的读写和与PC之间的通信。通过这个管理单元，可以将交换机配成各种工作模式，以满足不同用户的需求。

交换芯片通过I2C总线连接EEPROM(24C02)，用于保存配置数据。在设备开机或者复位时，设备将从EEPROM读出这些数据，用于系统初始化。

PC机的管理程序是用户将PC机的串口与系统设备连接，通过PC机的管理程序界面，很容易地对系统进行配置。

2.1 单片机控制的软件设计

管理单元由单片机和串口组成，通过PC来配置EEPROM或交换芯片的寄存器。单片机主要完成对寄存器的读写和与PC之间的通信，串口起到一个与PC的连接作用，微制控器与串口之间还有一个电平转换芯片，完成微控制器与PC之间信号的转换。通过管理单元，可以将交换机配成各种工作模式，以满足不同用户的需求，如：10/100M速率设置、全/半双工设置、流量控制、静态MAC地址设置，镜像设置，广播风暴控制，VLAN设置等。单片机的软件流程如图2所示。

各模块介绍如下：

main——主程序；

init_uart——串口初始化；

delay——系统延迟；

helpMenu——帮助菜单；

systemCheck——检查系统设备ID；

whict>:——命令提示符(whict是武汉化工学院的缩写)；

D——查看系统的整个配置数据；

E——编辑系统的配置数据；

F——对交换机的各种功能进行配置、管理；

R——读系统的配置数据；

W——系统将当前配置数据保存到EEPROM；

L——系统静态MAC地址的配置；

M——改变系统的密码；

I——系统软件复位；

S——系统将缺省配置下载到EEPROM。

关键词： 单片机控制 以太网交换机 自适应端口