随着互联网5G时代的到来,数据中心需要不断提高集中处理大批量业务的能力,网络在架构以及实现方法上需要做出更新和优化来提高自身的传输速率、传输带宽和传输延迟。本文介绍了基于ZYNQ（Zynq-7000 All Programmable So C,Zynq-7000全可编程片上系统）技术平台的分布式光交换系统,开展了从上位机到嵌入式设备的完整开发。整个系统采用可拓展的分布式光网络拓扑结构,实现了全光交换,再结合25G可调谐光模块和循环阵列波导光栅路由器,应用基于秒级或者数百毫秒级的业务交换,主要研究内容如下:（1）设计并制作了基于可调谐光模块和循环阵列波导光栅路由器的一套完整的分布式光交换系统,开局时可自动感知全局波长状态,进行智能波长配置,根据节点流量需求自动捆绑波长传输,且每个端口可反馈未连接信息（断纤或插拔模块）。系统可以多节点互联,每个节点有16个网络端口且可扩展为32端口实现最高800G高速业务收发,结合调顶业务实现节点间互联构建反射通路,实现灵活拓展和波长重构的网络架构。（2）相比于传统交换机利用MCU（Microcontroller Unit,单片微型计算机）和FPGA（Field Programmable Gate Array,可编程逻辑门阵列）外部互联的实现方式,本系统采用ZYNQ作为主控,以双核ARM Cortex-A9处理器为核心,FPGA可编程逻辑为外设,充分利用全可编程So C（System on Chip,片上系统）的特性,实现软硬件之间的协同工作。交换机采用并行数据处理,整体交换性能提高16倍做到1ms内的任务交换且PL（Programmable Logic,可编程逻辑）与PS（Processing System,处理系统）端数据交换带宽最高可达Gbit/s,远高于外部采用PCIE（Perpheral Component Interconnect Express,周边元件高速互联）总线互联的数据带宽。（3）设计了包含系统板级硬件电路和利用Verilog HDL（Hardware Description Language,硬件描述语言）设计封装的IP（Intellectual Property,知识产权）核,可实现电源、网口、DDR内存（Double Data Rate,双倍数据流）、25G高速信号、控制系统外围配置等板级电路的设计和曼彻斯特解码、中断控制逻辑和系统同步触发控制等功能IP设计。进行了基于Free RTOS（Free Real Time Operating System,免费实时操作系统）的嵌入式软件开发,采用C语言向上通过TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议）完成与顶层应用程序的命令帧数据交互,向下通过内部AXI（Advanced e Xtensible Interface,高级可拓展接口）总线完成与逻辑端的调顶信号数据交互,完成了嵌入式交换设备的样机开发。