当前,人类社会已经步入海量信息时代,经济领域的成功带动了社会其他各领域的共同繁荣,科学、教育、文化领域的日新月异促进了通信领域的快速发展,在近十年的时间中,网络形式不断丰富,多种多样的网络接口与传输链路形式应运而生,这种现象一方面体现了通信事业的繁荣,另一方面也带来了异构网络之间数据传输与交换的问题,而链路交换机概念的诞生很好的解决了这个重要问题,本文的核心内容就是完成基于CPCI平台的链路交换机硬件模块的设计与实现。本文首先对目前主流的交换机硬件板卡解决方案、总线平台、高速串行总线协议进行了分析与比较,确定了以FPGA架构为中心、CPCI总线平台与高速串行总线Aurora协议相结合的硬件模块设计方案。硬件板卡的设计包括原理图设计与PCB电路板设计,本文完成了链路接口板与交换背板的原理图设计,并详细分析了高速硬件板卡信号完整性问题,在此基础上完成了层叠设计、布局、布线等步骤。与传统设计不同,在PCB制板前,本文采用预仿真的方式对关键信号进行了仿真验证,更加准确高效的完成了链路接口板与交换背板的PCB设计。本文提出了一种基于端口优先级的交换系统调度算法并对其进行了验证,该算法采用硬件方式实现,与软件方式相比具有实现简单、时延低的优点,同时与其他基于硬件方式实现的轮转调度算法相比,逻辑设计更加简化,具有更好的公平性。最后,本文对链路交换机硬件模块进行了测试,验证了所设计的链路交换机硬件模块的正确性。