信息技术是20世纪最重要的科技之一。近几十年来,国际互联网的迅速发展,其规模不断扩大,互联网用户的数量呈爆炸式上升。因此,对互联网的互联设备--交换路由器的性能要求越来越高。组建骨干网的路由器一般都要求有千兆以上的分组转发能力,而基于总线和中央处理器的路由器具有无法克服的局限性。因此,当前业界流行的骨干网路由器通常都采用分布式体系结构,使用ASIC进行高速的路由查找,通过交叉开关技术执行高速的报文交换。本文对高速交叉开关调度算法进行了详细的介绍并讨论了其硬件实现。本文第一章主要介绍了高速交换系统的结构和发展,以及国内外的研究现状。在此基础上,通过对比两种交换结构的优劣,选取了交叉开关结构的交换系统做为研究对象。本文的第二、三章对交叉开关技术的一般性问题进行了描述,介绍了基于交叉开关调度算法的原理。并在此基础上,对几种经典的调度算法在性能和复杂性上做了比较。根据仿真分析结果,得出iSLIP算法是这些算法中性能最为出色的一种,并且其在硬件上也具有易实现的优点。第四章是本文的重点。在这一章中,主要实现了一个简化了的交叉开关交换系统。其中iSLIP调度算法的硬件实现是关键部分。通过这样一个交换系统的实现,证明iSLIP算法的实际应用中的可行性。第五章是对设计部门的功能验证。通过使用较为高级的验证方法和详细完备的测试向量来证明本系统设计的正确性。