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高速数据交换技术,是指能够提供比传统总线技术更大的传输带宽和更灵活的扩展性的数据传输技术,它采用“交换”机制,与传统总线技术存在本质的区别。在PCI这样的传统总线技术“瓶颈效应”日益突出的情况下,它已经在分布计算,计算机体系结构,航空电子综合化等科研领域发挥着越来越重要的作用。本文首先对StarFabric、RapidIO、InfiniBand、PCI-Express、HyperTransprot、RACEway六种目前在多端口高速数据交换技术领域具有一定代表性的技术,从规范特性、技术成熟程度、技术商用化程度、适用性等几个方面,结合项目需求进行了分析和对比。其次,对StarFabric技术的实际可行性进行了论证。对该技术的主要协议芯片SG1010和SG2010的特性和工作原理作了详细介绍,然后给出了计算由它们组成系统的各种性能参数的方法。最后,从硬件设计和软件设计两个方面给出了一套完整的基于StarFabric技术的高速交换机的设计方案。在硬件设计中,主要论述了如何构建符合项目要求的核心交换网络拓扑结构,以及怎样从硬件上保证高速交换机的各种功能的实现。在软件设计中,首先论述了基于StarFabric技术的高速交换机的整体工作流程,重点阐述了协议路由原理,存储器映射原理和StarFabric网络的初始化流程。然后给出了整个高速交换机的软件设计过程,并对三个主要程序模块进行了具体说明。最后通过搭建试验平台验证了所设计的程序能够实现交换机的基本功能。到论文完成为止,基于StarFabric技术的高速交换机的硬件还没有送回。本文的结论主要建立在已有的试验平台基础上。对实际高速交换机硬件和软件的调试将在以后的工作中继续进行,并将对建立在试验平台上的各种结论加以验证。