随着我国城镇化进程的飞速发展,地铁作为一种方便快捷的交通工具,在人们的日常出行中发挥着越来越重要的作用。同时多媒体技术在现代列车中的应用,使得列车通信网络需要传输的信息量飞速增长,而传统的列车通信网络带宽较低,根本无法应对这一发展趋势,以太网作为一种传输速度快、带宽高的通信方式,必将在列车通信网络中得到广泛的应用。作为列车以太网通信网络的核心设备,高性能列车以太网交换机的研发也将成为一个新的热点。针对上述需求,本文设计了一种基于Zynq7010的列车以太网交换机。本文设计的列车以太网交换机不仅提供了多路百兆和千兆接口,而且百兆接口还带有满足IEEE802.3at标准的POE功能,使相关以太网设备不需再单独供电；从而提高车厢空间的利用效率。另外,本列车以太网交换机还支持网络管理、三层路由以及环网冗余的功能,从而使列车网络管理更加方便,运行更加稳定可靠。本文首先简单介绍了列车通信网络发展概况和列车以太网交换机的特点及相关技术,然后对列车以太网交换机的需求进行分析,提出了基于Xilinx公司ARM+FPGA架构的处理器Zynq7010、以太网交换芯片88E6097及POE芯片LTC4270和LTC4271的总体设计方案。接着本文详细介绍了主控制芯片及其外围器件电路、以太网交换模块电路、POE供电电路和电源模块等主要功能模块的原理设计。之后结合硬件电路以及信号完整性方面知识,对PCB的设计与实现进行了介绍。接下来,论文介绍了板卡的硬件测试、功能测试及性能测试工作,并对测试结果进行了分析。最后对本文的工作进行了总结并展望了列车以太网交换机的发展方向。