本文阐述了一款应用于工业现场的实时以太网通信芯片RTEMAC的设计实现。通过对相关协议IEEE802.3和IEEE1588的解析给出了芯片的总体实现方案以及设计架构，并对主要功能模块进行了详述介绍。最后，本文通过功能仿真和FPGA原型测试，验证了芯片功能的正确性和性能的可靠性。在本文的设计中应用IEEE802.3标准的MAC层协议实现了RTEMAC芯片的通信功能，是本芯片设计的基础部分，同时解析IEEE1588协议，提出一种工业网络时钟同步的方法，设计出一种时钟校准的补偿电路，满足了工业现场实时通信的要求，该部分是RTEMAC芯片设计的核心部分。　　 本文在完成实时以太网通信芯片RTEMAC的设计后，对IEEE1588协议进行了深入的学习研究，给出了IEEE1588协议IP实现的设计架构，由于IEEE1588协议适用于任何满足多播通信的分布式网络系统，因此，将该协议以IP核形式的实现可应用于其它工业现场的解决方案。本文最后通过相应的功能仿真的验证方法验证了该IP架构的可实施性以及正确性。　　 在本文所提出的网络时钟同步设计实现中，改变了传统的软件时间校准方法，设计了一种调频补偿电路，实现了网络时钟的同步。由于硬件电路的并行处理能力要远远高于软件的串行处理能力，因此大大提高了时钟校准的精度，改善了工业网络通信的实时性。　　 本文设计的RTEMAC实时以太网通信芯片可作为独立的芯片在工业以太网仪表中使用，也可以与CPU核组合成SOC芯片形成功能强大的系统。同时作为设计初探的IEEE1588协议IP核也可与任何满足多播通信的网络控制器组合形成具有实时通信功能的控制器。