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随着我国航天技术的发展，越来越多的空间科学实验在空间飞行器上进行，各种成像类仪器在空间科学实验中的需求也逐渐增多，导致了电子学处理的数据总量显著增加，从而对仪器设备之间的连接总线的速度、可靠性的要求更高。SpaceWire总线是一种串行、高速、点对点、全双工的数据网络通信协议，具有高性能、低费用、容错网络结构等优点，能够更好满足设备间高速、高可靠数据传输的需求。它是基于IEEE1355-1995和LVDS标准(ANSI/TIA/EIA-644)，专门面向航天应用的新一代高速总线标准。目前各航天大国都组织对SpaceWire技术开展了很多研究，已经应用在ESA，NASA和JAXA的航天项目中。
本文介绍了SpaceWire协议，结合对国外研究和应用情况的调研，详细地分析了SpaceWire路由器的工作原理和特点，提出了一种支持4个接口的SpaceWire路由器的设计方案，该设计方案主要包括两个模块：节点模块和交换开关模块。在节点模块中，主要解决了接收器的恢复时钟的竞争问题，使用状态机来实现接收器的时钟恢复，把输入状态分为奇状态和偶状态，同时让奇状态和偶状态更替出现，从而实现恢复时钟，能够很好解决竞争；路由开关是采用基于虫孔路由算法的低时延、无阻塞的交换开关；课题中对SpaceWire路由器和子模块进行详细的设计，使用VHDL编程实现了SpaceWire路由器IP核，并通过ModelSim软件对SpaceWire路由器IP核和各子模块进行仿真验证，最后在FPGA上进行功能验证。本研究成果为实际研究空间网络技术奠定基础，特别是在要求高速、高可靠的方面，具有很好的指导意义。