现代军事设备随着科学技术的发展，对数据传输量和实时性等方面都提出了更高的要求，运载火箭控制系统是用来控制火箭飞行中的状态，在实际飞行过程中，运载火箭会受到来自火箭自身和外部的各种干扰，系统各单元之间需要进行大量信息交换，传统的总线传输已经无法满足需求，而光纤通道总线具有组网和I/O通路数据通信统一、实现成本低、底层控制方便、传输速率高、抗干扰能力强等特点。本课题以某型号运载火箭分布式控制系统为背景，设计并实现FC-AE-1553协议下的光纤总线交换系统。首先，本文在光纤通道协议OSI五层参考模型下，重点分析了FC-2层中各组成部分，结合用户需求，给出了在FC-2层的基于FC-AE-1553协议下交换系统的总体设计方案。将交换系统分为N端口、一级交换机、二级交换机三个层次，以FPGA底层硬件作为光纤收发平台，在DSP内进行协议与数据打包，实现二级交换机制。其次，设计了交换系统中涉及到的注册帧和数据帧结构及收发流程，按照FC-AE-1553协议内容设计了注册帧与数据帧的具体格式与内容，将一个交换过程分为链路初始化、交换结构注册、N端口注册、数据交换四个步骤，并对每个步骤进行了详细设计。再次，在交换过程设计基础实现了一级交换机制，并扩展为二级交换机制。编写一级交换机、二级交换机相应程序，在帧结构和收发机制设计的基础上，对二级交换的三种注册情况与三种数据交换情况分别进行考虑，并给出相应算法。最后，根据用户需求及实验条件，编写了测试程序，分别对一级交换机和二级交换机进行调试。测试结果表明所设计的二级交换系统可以实现N端口注册、交换机建立路由表、转发数据的功能。在整个测试过程中，数据交换速度快，未出现漏帧、多帧、重帧转发的情况，可以满足项目需求。