工控交换机即是利用工业以太网技术对工业现场数据进行采集处理的交换机设备。交换机在日常办公领域中发挥着无可替代的作用,但由于传统以太网技术存在诸多弊端,无法满足工业领域对数据安全性的需要,再加上现场总线技术的成熟与完善,使得过去相当长的一段时间里,以太网技术无法在工业领域中占有一席之地。而近几年,随着科学技术的不断进步与发展,以太网技术日趋完善,其安全性方面的改善已足以达到工业领域传输数据的要求。为了使上位机能实时监测工业现场的工作状态,需要采集现场的图像、温度、湿度等信号。对于这些数据量较大、实时性要求较高的信号,本设计中采用以太网技术进行数据的传输与处理。硬件方面,方案的制定,芯片的选型,PCB的布线均应满足工业领域应用的指标。软件方面,采用嵌入式下的网络编程,并尽可能突破目前以太网技术与现场总线技术相结合的传输速率瓶颈。基于上述要求,本设计选用满足工业领域应用环境的处理器芯片AT91SAM9260和交换机芯片RTL8305SB,外扩FLASH,SDRAM组成工控交换机部分的核心。并尽可能的扩展外部总线接口如USB,RS485等,以备后续扩展及调试之用。为了构建硬件系统,本设计使用Cadence公司的系列软件设计了工控交换机系统的原理图与PCB。为后续进行工业领域的数据采集与处理提供了一稳定的硬件平台。软件方面完成U-BOOT的移植,嵌入式linux操作系统的移植及NFS文件系统的移植,并利用TCL语言,完成对NORFLASH的擦除与烧写。