组网技术的优劣直接影响着空间通信系统的性能，而目前采用的1553B、IEEE802.4等总线技术已经无法满足日益增多的航天电子设备间的通信需求，因此设计一种新的组网技术势在必行。实验室科研项目—“XXX信息系统网络交换技术研究”，采用了千兆交换式以太网与航空全双工以太网技术相结合的新型Clos交换网络组网方案。本文结合该项目给出了Clos交换机的具体结构，并且采用自上而下的方法设计与实现了中间级和输出级交换单元。本文结合该项目首先介绍了典型局域网、交换网络结构及交换机制等背景技术，并给出其优缺点；接着进行需求分析，并给出具有C(24，4，8)网络结构的交换机具体设计；然后对Clos交换机中间级和输出级交换单元关键模块的功能进行介绍并给出详细设计及Verilog代码实现；最后对仿真工具进行简单介绍，给出仿真和板级验证结果并进行分析。通过对Clos交换机中间级和输出级交换单元的关键模块进行ModelSim仿真和板级测试，结果表明这两级交换单元内部逻辑正确。将输入级、中间级及输出级交换单元整合成交换机，并对单端口进行测试，结果表明交换机功能正确并且速率已达千兆，达到预期目标。