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光纤通信目前已经广泛应用于广域网和局域网中,和以往的电气通信相比,其主要优点为:传输带宽大、无中继距离长、抗电磁干扰能力强等优点。因此光纤通信在以太网中也是大量应用。目前常用的光以太网有100BASE-FX、1000BASE-SX/LX、10GBASE-W/R等。而目前城域网中还大量应用的是100M光以太网和1000M光以太网。随着终端用户对网络带宽需求的日渐增大,1000M光以太网替代100M光以太网也是必然趋势。但是1000M光以太网在替代100M光以太网的过程中,用户为了保护其投资,往往不会将光纤通信的两端同时更换为1000M光以太网的设备,而是通过先更换接入层,再更换汇集层、再更换核心层设备的方式进行网络升级。那么在这样的升级过程中势必存在新采购的1000M光以太网设备和老的100M光以太网设备对接的情况。由于这两个接口的速率不同,因此直接对接时是不能建立链路的。而本课题主要研究的内容就是在1000M光以太网接口如何才能自动和100M光以太网接口建立连接,同时该技术也能实现在支持自动协商和不支持自动协商的1000M光以太网接口之间自动建立连接。因此本研究的课题能够节约工程师花费在网络升级换代过程中的端口配置上的时间,为现场施工高效运转提供便利。本文首先分析了100M光以太网和1000M光以太网物理层的结构和相关协议,从而找出通过识别接收码流的码型和速率,实现100M光以太网和1000M光以太网自动对接的方法,然后在FPGA上实现了这一方法。在FPGA上我们实现了100M光以太网,1000M光以太网自适应协议、100M光以太网的4B/5B编解码、1000M光以太网的8B/10B编解码、信号的串并和并串转换等功能。FPGA设计中我们采用了Verilog HDL语言,利用Quartus II开发套件完成了代码的编写和编译。然后采用Cadence开发套件完成硬件电路的设计,最终在实验板上完成了功能的调试。本研究课题实现的方法可广泛应用于以太网PHY芯片上,实现100M光以太网和1000M光以太网的自适应,从而节约网络设备升级过程中的端口配置时间。本文的价值之处在于:(1)在网络升级过程中的端口配置上,和传统的人工配置相比,具有快速性,高效性和便利性等优点,大大的节约了时间,弥补了以往100M/1000M光以太网接口不能实现自动对接的情况。(2)通过本次设计,可以为1G/10G光以太网接口,10G/40G光以太网接口实现自动对接提供参考,为网络平滑升级做出贡献。(3)由于网络低端产品的成本都比较低,而本文所设计的芯片速率高,成本低,性价比好,可以大量的应用于网络中。