5G的时代已经到来,随着5G试验网的建立,5G商用化的逐步推广。无线移动通信正在跨入下一个时代,新一代无线通信网络的主要特点有高数据流量、海量终端,低延时,低成本,高效率。以上的特征映射到硬件上对应着先进的无线传输技术与高性能高带宽的基带处理单元。所以基带通信硬件急需更新换代。本论文对与5G架构下的基带处理单元中的主控板进行硬件开发。基于5G的协议架构,从需求导入、总体设计到硬件板卡设计、硬件测试进行了主控板的完整开发与设计。论文主要研究工作如下:以5G基带需求为基础,基于主控板对5G基带业务数据处理需求,对MCU与以太交换芯片及时钟同步保持,数据存储,逻辑控制等功能模块的主芯片进行了选型与方案的确定。基于基带处理平台架构,设计一款满足5G需求的高性能低成本主控板。不仅进行原理图与PCB版图的绘制,还对各个功能块进行测试满足项目需求。主控板满足5G性能需求。设计有24条10Gbps高速差分链路,10条2.5Gbps高速差分链路。并对高速链路上的SGMII、10GBASE-KR、SFI、XFI等片间板间以及光口通信方案进行设计验证,均达到理论通信速率,满足设计需求。基于5G需求,在板上设计了一个可热切换的多时钟源电路。在所有时钟源都失锁的情况下,通过板上的恒温高稳的压控晶振,提供不小于24小时的稳定时钟。对高性能主控板上所有高速接口设计出一套完整的优化与测试流程。通过对高速接口的信号完整性进行优化,通过调节物理层的电气驱动参数,使信号最优,增强抗干扰能力减少误码与丢包。通过示波器进行外部眼测试并进行PRBS压力测试,保证可靠性。