随着互联网技术的快速发展，网络处理器作为现代网络系统的核心设备，正在向着多核片上系统的方向发展；随着微电子技术的迅猛发展，如今已进入了超深亚微米、纳米时代，为了满足性能、功耗和成本的需求，芯片的物理实现也越来越复杂。作为网络处理器的数据交换枢纽，快速总线接口FBI承载了网络端口和包处理引擎以及SDRAM单元之间众多的数据通路和控制通路，它是实现网络处理器与外部数据交换的平台，因此快速总线接口FBI是决定网络处理器性能的关键单元之一。如何设计并实现快速总线接口FBI对于高性能网络处理器系统显得至关重要。本文首先重点描述了在快端口模式中XDNP网络处理器的工作机制，规范了快速总线接口FBI的功能和体系框架：生成微包的序列号，协助包处理引擎PE保持数据分组的顺序；使用了双口结构的SRAM作为数据缓存单元，解决了异步时钟域之间的数据同步化问题；采用了DMA的方式，减轻了包处理引擎PE的工作负担；设计了PUSH/PULL引擎的命令队列，对来自于包处理引擎PE与SDRAM控制器的指令代码进行仲裁与排队操作，这样解决了包处理引擎PE可能同时有多个线程向快速总线接口FBI发出转发数据包指令的问题。接着本文完成了快速总线接口FBI的详细设计方案，分别介绍了PUSH/PULL引擎、接收/发送控制器、接收/发送缓存的设计，并从综合约束、设计优化等方面给出了快速总线接口FBI的具体实现和优化，详细分析了时序违例和优化的方法。在最坏条件下快速总线接口FBI的最高工作频率达到233MHz，优于系统设计目标频率要求。最后根据综合得到的网表和约束文件在SMICCMOS130nm工艺下完成了快速总线接口FBI的物理实现工作。