随着以太网技术的不断发展,网络的传输速度已经由最初的10Mbit/s发展到现在的10Gbit/s。用可编程逻辑器件(FPGA)实现以太网控制器与其它SoC系统的互连成为当前的研究热点。　　以太网控制器一般采用多内核结构和专用指令集处理器技术,具有高性能和灵活性强的优点。MAC层处理单元是以太网控制器重要的网络接口单元,负责网络处理器和外部物理层链路的交换,其性能直接影响着网络处理器的整体性能。本文结合网络处理器的研究项目,从实现具有通用总线接口的MAC层处理单元入手,完成了网络处理器以太网MAC层的RTL级硬件实现。　　首先研究了IEEE802.3标准规定的MAC子层协议,分析了以太网MAC帧格式,并且介绍了Wishbone片上总线的4种互连方式、总线周期和接口信号。本文着重研究了MAC层处理单元的体系结构,对MAC层处理单元进行了功能模块的划分。设计的MAC层处理单元由接收模块、发送模块、MAC流控模块、寄存器模块、缓冲区模块、Wishbone总线接口和MII接口控制模块7部分组成。使用FIFO单元缓冲MAC与W-ishbone总线之间的数据传输。对接收模块、发送模块、CRC校验模块和Wishbone总线接口进行了比较详细的结构设计和功能描述。通过建立测试平台和测试用例,完成了设计的功能仿真和验证,给出了仿真验证结果。验证结果表明,本文设计的硬件符合网络处理器MAC层的要求。