[发明专利]一种高可靠性车载二层交换机

权利要求书

1.一种高可靠性车载二层交换机，其特征在于，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，

所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；

所述以太网信号处理模块包括控制器CPU，所述控制器CPU通过RvMII接口连接以太网Switch芯片，所述以太网Switch芯片的输出端输出有多路百兆以太网并连接至连接器，以太网Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端输出有多路千兆以太网并连接至连接器；

所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号；

所述嵌入式子模块由微处理器CPU、以及连接所述微处理器CPU的内存DDR、存储器Flash和晶振XTAL组成，其中，微处理器CPU用于进行处理运算，内存DDR用于暂存微处理器CPU的运算数据，存储器Flash用于存储相应的运行操作系统，以确保软件系统稳定高效运行，高效可靠运行网络数据。

2.根据权利要求1所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述防护电路由保险丝、瞬态抑制二极管TVS和防反二极管组成，所述保险丝和瞬态抑制二极管依次串接在机载直流电源的正相输出通路上，分别用于防短路和防反接，所述瞬态抑制二极管TVS的一端连接在机载直流电源的负相输出通路上，瞬态抑制二极管TVS的另一端与保险丝和瞬态抑制二极管的公共串接端连接在一起，用于消除尖峰与浪涌，防止通路上的尖峰和浪涌干扰设备。

3.根据权利要求2所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述滤波电路由共模电感、专用滤波器、电容和电感组成，由一个电感与两个电容环形连接组成π滤波器，所述共模电感、专用滤波器和π滤波器依次串接，用于消除机载直流电源上的共模信号，滤除机载直流电源上的杂讯，并减低电磁干扰EMI，提高电磁兼容性EMC。

4.根据权利要求3所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述机载直流电源提供24V电压，所述DC-DC降压电路由七个电源芯片组成，分别将经过防护电路和滤波电路输入的24V电压转换成12V、3.3V、1.8V、1.2V和1.1V，用于给交换机内各个不同的芯片供电。

5.根据权利要求1所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述以太网Switch芯片的输出端输出有13路百兆以太网，所述以太网PHY芯片的输出端输出有4路千兆以太网。

6.根据权利要求5所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述前面板上的内部连接器包括8个百兆以太网输出连接器M12和4个千兆以太网输出连接器M12。

7.根据权利要求1或5所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述以太网PHY芯片的输出端与连接器之间的千兆以太网通路上设有Bypass系统，所述Bypass系统包括继电器、LAN1 PHY端、LAN1端和LAN2端，所述继电器的第1触点连接LAN2端，继电器的第2触点连接LAN1 PHY端，继电器的选通开关连接LAN1端，断电时，继电器内的选通开关跳拨到第1触点，将LAN1端的RJ45接口上的串口Tx和RX直接和LAN2端的RJ45接口上的串口Tx和RX导通，上电时，继电器内的选通开关跳拨到第2触点，通过嵌入式子模块控制LAN1端和LAN2端上的网络间通讯。

8.根据权利要求1所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述内存DDR采用1颗DDR2内存，容量为1Gb，所述存储器Flash采用NAND Flash，容量为1Gb。