这几年光纤通讯技术的飞速发展使得目前高速通讯网络性能的瓶颈集中在高速交换系统，研究、设计和制造高速交换系统对目前高速通讯网络具有极其重要的意义。 交换算法的研究与实现虽然是研究多年的老课题，但由于现在的交换机在不停的更新换代，所以对新的交换算法的需求也在不断增加，使我们更应对这些基础的东西增加更多的注意力。而且随着电信网和计算机网络的高速发展，高速大容量的交叉连接或交换设备和芯片的性能也在大幅度的提高。本文根据“十五”国家攻关项目“40Gbit/s SDH光通信设备与系统”的“关键ASIC设计”课题的要求，设计XY-DXC40交叉连接芯片。目前设计容量为40Gbit/s，交换网络采用T-S-T三级结构，采用模块化结构，可构成160Gb/s。作者所承担的研究任务是SDH宽带交换芯片设计中的时隙交换一空分交换．时隙交换(T-S-T)的模型和算法。提出一种新的三级交换的矩阵模型，并在这种模型上设计相应的无阻塞交换算法。 本算法不同于以往的基于图论的寻径调度算法，利用矩阵作为数学模型，可以利用矩阵的置换操作搜索交换的设置。设计和实现的实验表明，本算法具有良好的特性，而且通过芯片级联可实现。