基于VHDL描述的ATM交换单元仿真设计

摘要

该文在深入研究ATM的基本理论、ATM交换结构、ATM交换网络的控制机理及多级交换网络设计原理的基础上,提出了一种基于VHDL描述的ATM交换单元仿真设计方法,设计了一种可行的入线数与出线数可灵活选择的ATM交换单元,采用硬件描述语言VHDL对其中各个模块进行编程,并利用EDA软件进行仿真验证.在设计ATM交换网络的过程中,采用分层结构思想,应用自顶向下的设计方法简化了对硬件电路的描述.该设计所用的仿真设计环境是Xilinx公司的Foundation Series 3.1i,它可以对所设计的数字电路进行功能仿真、设计实现、时序仿真和硬件验证,从而可以实现数字电路的设计和实现的一体化.通过对所设计的ATM交换网络的仿真结果看出,该文所设计的ATM交换网络能够实现信头变换、选路和排队三项基本功能,当出现信元竞争同一信道时能够对信元进行缓冲存储,同时可根据信元的优先级实现信元的优先输出,当输入多播信元时可对所有出路进行广播.

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第一章绪论

1.1 B-ISDN的发展

1.2 ATM技术概述

1.3本文的研究任务

第二章ATM的异步交换原理及其技术特点

2.1 ATM的异步原理

2.1.1异步时分复用

2.1.2异步交换

2.2 ATM的技术特点

2.3 ATM技术中需要解决的主要问题

第三章ATM交换结构及控制机理

3.1交换方式概述

3.1.1交换方式分类

3.1.2交换方式的技术特征

3.2 ATM交换结构的分类与基本原理

3.2.1ATM交换结构基本功能

3.2.2 ATM交换结构分类

3.3 ATM交换结构控制机理

3.3.1缓冲策略

3.3.2出线冲突时的入线选择策略

3.3.3 ATM网络中的交通控制

第四章HDL设计方法及设计环境

4.1电子系统的设计方法

4.1.1传统的设计方法和基于芯片的设计方法

4.1.2“自顶向下”与“自底向上”设计方法

4.2 ASIC的特点及其设计流程

4.3 EDA技术的基本特征和工具

4.3.1 EDA 技术概述

4.3.2 EDA技术的基本特征

4.3.3 EDA的基本工具

4.4 VHDL语言简介

4.4.1概述

4.4.2 VHDL的发展

4.4.3 VHDL的特点

4.4.4 VHDL程序的基本结构

4.5设计工具

第五章基于VHDL描述的ATM交换单元仿真设计

5.1多级交换网络理论

5.1.1多级ATM网络Clos网络的组成

5.1.2重排无阴塞网络

5.1.3实现

5.2多级ATM交换网络的组成

5.3程序设计与仿真验证

5.3.1程序分析

5.3.2最后仿真结果

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文