随着互联网的不断发展,在SOC片上系统实现网络通信协议已经成为一种趋势。本文的系统设计基于自主设计的SOC板卡实现了一种应用于混合网络的以太网控制系统。混合网络系统将以太网通信与光纤通道网络结合,发挥以太网价格低廉和光纤通道网络传输速率快的优势。本文首先对以太网协议、SOC片上系统、以及uIP协议栈的背景进行了阐述,随后对以太网协议的发展和MAC协议在国内外的研究现状进行了调研,之后针对以太网通信系统涉及的MAC协议和TCP/IP协议作了必要的理论基础介绍。本文基于以太网通信系统的原理,采用软硬件协同设计的方式对其进行系统搭建。硬件电路通过MAC控制器实现以太网协议。MAC控制器主要包含七个功能模块:总线接口模块、数据接收模块、数据发送模块、流量控制模块、MII模块、寄存器模块。此外,本文对MAC控制器与处理器单元之间的AXI总线进行了时序分析。软件部分移植的uIP协议栈,提供了网络协议的上层通信协议部分,并为用户提供了上层应用接口和硬件驱动接口。本设计根据MAC控制器的特性编写了硬件驱动,实现uIP协议栈与MAC控制器的交互,根据系统对节点的控制需求,编写了相应的应用函数。混合网络系统的搭建以视频数据传输为例。其中,PC主机通过以太网通信系统实现对各节点的传输控制,节点之间通过光纤通道网络实现视频数据的交换。混合网络系统的硬件部分包含视频传输通路、光纤数据通路、以太网通路,软件部分包含定时器中断处理、DMA中断处理、VDMA中断处理、uIP轮询检测机制。通过PC机的指令信息,对各终端的视频数据发送和接收进行控制。本文最后通过使用wireshark工具以及NetAssist网络调试助手,对以太网系统的连接进行测试,确认可以正确接收信息指令,实现以太网系统对于光纤通道网络传输的控制。