随着信息技术的发展与网络技术的普及,大数据时代的到来意味着信息和数据量的爆炸式增长。在万物互联的世界,数据量的极速增长不仅推动经济社会的发展,同时也给数据的存储与传输带来了挑战。光纤通道技术以其优良的特性广泛应用于高端存储、军事和航空航天电子领域。光纤通道技术从问世以来,发展迅速,传输速率每隔几年就会翻一番,从最开始的1G标准到现在的32G标准,光纤通道技术已经发展了 6代。市面上的光纤通道设备版本不一,支持不同的速率,为提高产品兼容性,同时面向日益增长的数据传输带宽需求,本文设计实现了一种支持速率自适应的16G光纤通道N端口。本文从光纤通道的特点、分层模型、数据结构以及拓扑结构等方面对光纤通道协议进行了深入分析,介绍了光纤通道N端口的功能,重点研究了光纤通道端口状态机的设计要求,对光纤通道速率自适应功能和正常运行状态机进行了详细说明。针对设计所用硬件平台,对Xilinx公司Kintex Ultrascale FPGA芯片进行了研究,重点介绍芯片集成的GTH高速收发器的特点和使用方法。以光纤通道协议为参考,本文在Vivado集成开发环境下,采用Verilog硬件描述语言,对光纤通道N端口模块进行了功能开发,完成了 N端口正常运行状态机的设计与速率自适应功能的适配。通过功能仿真和硬件调试,本文对设计进行了测试与验证。最后,本文总结了关键技术要点和设计中的不足之处,对后续工作进行了展望。