以太网无源光网络(EPON)综合了PON技术和以太网技术的优点,以其高带宽、低成本、易使用、易升级的优良特性成为光接入网的最佳选择。当前光纤接入到户(FTTH)的单用户分摊费用过高是FTTH商用化程度不高的一个主要原因。光网络单元(ONU)是EPON的关键组成部分,位于FTTH应用用户侧,费用占到FTTH的80%左右,因此,研究低成本的ONU对实现FTTH有重要意义。本文提出了一种实现ONU的新方案,该方案主要基于嵌入式技术,通过将NIOS软核处理器,用户自定义逻辑模块,存储器,I/O设备集成到单块低成本的FPGA上,组成一个SOPC系统,以实现EPON中ONU的功能。该方案可以极大的缩短将元件集成到相关系统中所耗费的时间,相对于基于PowerPC或者ARM微处理器的ONU设计,成本降到50%,功耗更低。由于背板走线简单,在处理高速信号时系统更稳定。还可以根据需要来调整该ONU嵌入式系统的特性和成本,快速的将产品推向市场,扩展产品的生命周期,并可以避免由于处理器的更新换代带来的损失。本文的主要工作如下:1)研究了EPON的系统组成原理,详细分析EPON中的ONU的工作原理,在此基础上提出基于SOPC的ONU的设计的详细方案。2)采用一块FPGA来实现ONU的硬件子系统的核心部分。硬件描述语言采用的是Verilog。ONU硬件子系统包括预同步处理模块,加密/解密模块,FCS生成与校验模块,数据转发模块。采用Quartus自带的SOPC builder将这些模块与NIOS微处理器,扩展存储器挂在Avalon交换总线上,构成一个SOPC系统。3)在基于开放式,可扩展的Eclipse IDE工程的NIOSII IDE(集成开发环境)中开发ONU的软件子系统。软件包括三个部分:数据转发模块的驱动程序开发,OAM控制帧应用程序的开发和MPCP控制帧的应用程序的开发。4)将FPGA配置文件下载到FPGA中去,再通过flash programmer将应用程序烧进扩展flash中去,从而构建出一个完整的ONU系统,再对该系统进行软硬件协同测试,测试结果表明设计的ONU可以应用于EPON中。