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江门中微子实验是建造一个直径为35.4米的液体闪烁体探测器，该探测器可以探测中微子。当中微子穿过探测器时，有可能与探测器相互作用，产生闪烁光信号，再通过光电倍增管转化为电信号。信号在前端电子学中实现数字化，数字化结果通过长电缆传输到后端处理板（BEC）和商用交换机。在实验中，将采用17000个光电倍增管进行光子测量，BEC和商用交换机之间电缆的使用也将会达到17000。为了减少BEC和商用交换机之间电缆的使用，以及能够缩减机架使用空间，本文设计了一款后端数据汇总与交换模块来取代商用接入层交换机。 随着嵌入式系统的不断发展，与嵌入式相关的设备已经成为我们生活中不可或缺的一部分，因此本文采用嵌入式交换机作为后端数据汇总与交换模块。TCP/IP协议完成嵌入式交换机与以太网直接交换信息的功能。 本文以STM32F767NI微控制器作为嵌入式交换机的主控芯片，BCM53286M作为百兆以太网PHY芯片，BCM5482作为千兆以太网PHY，结合LwIP协议栈以及FreeRTOS实时操作系统，实现嵌入式交换机的功能。FreeRTOS实时操作系统对系统资源的要求低，不仅完全免费开源，而且还具有很好的实时性、能够实现多任务，可以进行移植裁剪，可以配置调度策略，RAM占用小等等。LwIP协议栈是一款轻量级TCP/IP协议栈，它可以减少内存的使用，并且其代码精简，使其适合应用于资源有限的处理器平台。 本文详细分析了嵌入式交换机各个模块，包括主控模式、以太网模块、电源模块以及时钟与复位信号，完成了嵌入式交换机的整个硬件电路的设计以及PCB板的绘制，结合STM32控制器Cortex-M7内核以及FreeRTOS操作系统的特性，将FreeRTOS操作系统移植到STM32控制器上，为应用程序提供任务操作的支持；完善底层网络接口层的驱动程序，将LwIP协议栈移植到FreeRTOS操作系统，实现TCP通讯。采用Iperf对嵌入式交互机进行带宽测试，服务器端批处理命令，测量多个端口带宽，总带宽均未超过TCP的最大传速率，后将BEC接入其中并进行测量带宽，测试结果表明该方法能够有效的减少电缆的使用量、缩减机架使用空间，并提高系统可靠性。