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IEEE802.3以太网协议标准是由IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.3委员会于1982年发布的网络标准规范,经过30年来的发展和完善,逐渐在网络技术应用中占据了主导地位并延续至今。以太网主要分为物理传输部分(PHY)和介质访问控制部分(MAC),其中MAC协议具有良好的兼容性和介质无关性,可以兼容众多的物理介质,是以太网技术中的重要部分。随着网络技术和SoC技术的结合,可以集成在单独芯片上的嵌入式以太网开始越来越广泛的被应用在人类活动中,比如工业生产流程控制、商业、交通管理、家庭应用等方方面面,为人们带来了极大的便利和效率的提高。本文的主要工作目标就是设计一个基于IEEE802.3以太网协议的以太网MAC控制器。本文先介绍了以太网的发展历史和体系结构,描述了MAC协议的机理和以太网帧传输的流程,并以此为基础确定了要设计的以太网MAC控制器的功能,明确了以太网MAC控制器的结构,采用自顶向下的设计方法,依据功能进行了具体功能子模块的划分,分别是：发送模块、接收模块、MAC控制模块、MII管理模块、状态模块和寄存器模块。以Verilog HDL语言对具体子模块进行了描述和实现,并进行了部分改进,包括应用于地址识别的新型低功耗CAM存储器单元设计、引入了温度保护机制等等。并以Verilog编写了TestBench仿真平台,模拟主机的操作请求和PCI总线接口时序,在VCS+Nanosim数模混合仿真平台上进行了功能仿真,最后对全文进行了总结与展望,分析了尚存在的不足之处和以后更进一步研究的方向。仿真结果表明,本文设计的以太网MAC控制器可以支持10Mbps/100Mbps两种工作速度,支持半双工和全双工两种工作模式,支持MII接口标准,从模拟以太网帧发送和接收的结果来看,基本达到了预期的设计要求,只要根据实际应用情况对接口协议稍作修改,就可以很方便的集成到各种嵌入式的应用中,为其提供对以太网协议的支持,大大提高了开发效率。