在目前,计算机网络普遍采用的通信方式是在局域网或者广域网的基础上运行TCP/IP协议,它采用分层进行开发,每一层分别负责不同的通信功能,传输数据时在各个分层加入各自的协议信息,但实际上运行的网络的最底层的协议信息是局域网协议或者广域网协议,而不是TCP/IP协议中的信息。为了解决上述问题,提出组建一个直接通过传输介质双绞线来传输IP分组的独立的IP网络,分析相应的工作原理和拓扑结构,并且研究设计与之相适应的IP网络适配器。在对IP网络适配器进行大量研究与论证的基础上,通过分析、设计与实验,选择美国PLX公司生产的PCI 9054专用芯片控制IP网络适配器的PC机接口部分,采用Cypress半导体公司推出高速串行数据通信的发送芯片CY7B923和接收芯片CY7B933以及高速低功耗的先进先出缓冲存储器芯片CY7C453,构成IP网络适配器的数据发送/接收部分,采用Altera公司的低价位Cyclone系列芯片EP1C6Q240C8 FPGA芯片作为控制部分,分别完成各个部分的电路设计。整个系统硬件语言设计选用VHDL语言,在QUARTUS II 5.0软件开发平台中完成了对整个硬件程序的设计开发。通过分析IP网络适配器的工作原理,将系统划分为三大功能模块:即IP数据报接收控制模块、IP数据报发送控制模块、控制模块,并分模块进行程序代码编写和仿真测试。最后,对所设计实现的基于双绞线的IP网络适配器进行了时序测试以及功能仿真。软件方面,用WinDriver开发硬件驱动程序,VC++语言开发网络应用程序。这次设计是一次全新的尝试,它的研究对完善现有的TCP/IP协议体系结构,提高网络数据传输的速率和数据有效率有比较高的研究价值。