随着通信产业的发展,电信网、广播电视网和计算机通信网开始相互渗透、相互兼容,“三网融合”已经成为网络发展的必然趋势。三网融合对带宽和业务综合能力有较高的要求,以太无源光网络(EPON)是能够满足其要求的重要接入网技术手段。目前关于EPON设备的研发仍然是热点。ONU做为EPON系统的用户端接入设备,为企事业单位用户和住宅小区提供业务接口,并对相应用户的不同业务进行复用和分解。在上行方向,将各种用户终端的不同业务信号汇集到同一传输媒体；在下行方向,将不同的业务分解送到相应的业务终端。本课题以Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA为平台,使用ISE和EDK开发工具,完成ONU SOPC系统的硬件部分设计。按照IEEE802.3ah标准实现ONU的上下行数据通路、多点MAC控制协议和以太网交换功能。本文首先介绍了EPON的原理,包括系统的组成、上下行传输数据的原理及EPON的MPCP协议。然后提出了ONU硬件系统的整体设计方案,并对SOPC系统各部分进行了介绍。其中重点介绍了ONU的MAC控制部分和交换模块的设计与实现,并对各子模块进行了仿真验证。本设计将ONU的媒质相关子层之上的各层和以太网交换功能都集中在FPGA内实现,简化了PCB板设计,降低了成本。另外,实现了PCS的附加FEC功能,对FEC编解码的流程进行了改进。与IEEE802.3ah中规定的流程相比,改进后的流程节省了资源,提高了效率。最后,用XILINX公司的XC5VLX50T芯片实现了本课题的SOPC系统,并应用ModelSim6.5对系统进行了仿真。从仿真结果看,该设计可以实现ONU的功能。综合后,资源利用及速率情况均能满足要求。