随着高速网络的不断发展,网络设备的处理带宽和吞吐量与日俱增。这对数据传输接口设计的要求越来越高,难度也越来越大,无论是采取并行传输方式还是串行传输方式,都面临着巨大的挑战。目前高速并行接口设计大多使用基于系统包接口协议第四级第二版(SPI4.2协议,System Packet Interface Protocol level 4, phase 2)的专利软核(Intellectual Property Core),虽然省去了SPI4.2协议的解析过程,但是这些专利软核价格昂贵,灵活性差,不利于调试;广泛应用于高速串行接口设计的是Xilinx公司推出的Aurora串行传输协议,该协议对数据帧格式的定义并不十分合理,会产生一定的资源浪费。本文结合10G光纤网数据包监控系统的设计需求,提出一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现的,满足高速率、高效率、高灵活性、低开销的接口设计方案。在该方案中高速并行接口设计部分,没有使用现有的专利软核实现SPI4.2协议的解析,而是自行设计,在311MHz时钟域把数据包从SPI4.2协议规定的传输格式转换为系统内部需要的格式;并且修改了常用的异步FIFO设计方案,使其更适应当前系统的工作环境。在高速串行传输接口设计部分,首先对Aurora协议做出改进,合理设计帧格式,提高网络带宽利用率;其次,调用Xilinx公司推出的Rocket I/O收发器,实现串行数据的高速传输;此外,引入同步、可靠性检测、流量控制和差错控制等机制,保证网络传输的正确性。最后,本文还简要地介绍了对高速传输接口的仿真和测试方案。本文提出的设计方案切实可行,已经在FPGA上得到了实现。