传统的交换机主要工作的OSI模型的第二层-数据链路层上,虽然第三层网络设备路由器具有灵活的路由功能,但是其较慢的转发速度以及较低的性价比越来越成为应用的瓶颈。随着网络技术的发展,网络带宽越来越宽,G比特甚至T比特以太网得到了更多的应用。于是二三层交换机应运而生,二三层交换机既有二层交换机的功能,同时又增加了路由功能。三层交换机将二层交换机和三层路由器两者的优势有机的结合起来,它不仅让二层与三层关联起来,还提供Qos以及安全访问等机制。分布式三层交换机架构目前主要采用CrossBar架构,CrossBar称为交叉开关矩阵,它是业界公认的用于构建大容量系统的首选交换网络结构,它的最大优点是能够提供很高的带宽吞吐能力、内部无拥塞、实现也相对简单。本文主要介绍了分布式交换的体系结构与分布式交换机主控单板的设计与实现。本文以MCU单板扣板设计为主线,研究内容涉及VxWorks实时操作系统、VxWorks BSP的概念以及设计方法、PowerPC体系结构、PCI局部总线以及CPLD等相关知识,其重要工作如下:第一、分布式交换机体系结构的研究,VxWorks操作系统以及集成开发环境Tornado的研究。第二、MCU的硬件设计与实现,包括器件的选择,PowerPC的学习,并对各个模块的设计思路进行了详细的阐述。第三、完成该单板VxWorks BSP的设计,主要包括系统的启动过程,硬件初始化,PCI设备查找与初始化等。第四、对项目中的开发调试过程进行总结,并对进一步的研究提出展望。