光突发交换(Optical Burst Switch–OBS)是一种可以有效的利用DWDM带宽资源的新型光网络结构。由于OBS的交换出现时间还不长,相关的研究,特别是系统实现的研究还不是非常成熟。本文着眼于OBS核心节点控制卡的硬件系统设计。在目前国内外的研究中,普遍的倾向是使用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)来设计OBS核心控制卡。FPGA以其快速,灵活,容量大等优势受到研究者的喜爱,非常适合于包括OBS核心控制在内的数字系统原型的开发。本文提出应用可编程片上系统设计OBS核心控制卡的方案。首先,对OBS核心控制卡进行了功能分析与模块划分;然后,根据模块划分设计了基于FPGA的核心控制卡电路板,实现一个具有调度、线路收发、存储、网络管理等功能的基本核心控制卡系统。最后,通过在FPGA内实现一个片上系统,完成了核心控制卡的核心调度功能。本文的工作包括以下部分:1.对核心节点进行了功能划分,之后对OBS核心控制卡的实现方式及现行的FPGA技术发展进行调研,最后提出了一个适合于FPGA实现的基本系统框架。2.根据提出的框架上设计了具体的电路系统,这是一个包含FPGA器件,ARM小系统及其它外围电路的系统。可以完成线路的收发,存储,处理,与网管代理的通信,控制核心光开关等功能。具体的工作包括原理图设计,电路图设计,组装和仿真调试等。对系统的功能实现和信号完整性做了较深入的探讨和分析。3.设计了FPGA的内部逻辑结构,包括:对可编程的片上系统进行规划与定义,包括片上外设的选择与地址分配等;设计自定义的片上模块/外设,包括与ARM通信用的FIFO等;最后对片上系统的设计提出了改进方案。