近年来,无线传感器网络发展迅速,基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络产品日益成熟和丰富。媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)器作为无线传感器节点的重要组成部分,是构建无线传感网络的基础。因此研究基于IEEE802.15.4协议的MAC控制器对推动无线传感网络的普及应用具有重要的意义。　　 论文首先比较了MAC协议的软件实现方式和硬件实现方式,简述了硬件实现MAC协议的优势；在技术调研基础上制定了基于IEEE802.15.4协议的MAC控制器的基本结构,确定了MAC控制器的主要功能。然后使用Verilog硬件描述语言完成MAC控制器的设计,采用自顶向下的设计方法,该MAC控制器主要划分为七大模块。免冲突载波检测多路接入(CSMA／CA)算法模块实现了IEEE802.15.4 MAC协议的信道访问机制。可编程超帧结构模块实现了超帧结构,并能根据配置的参数调整超帧结构。存储器模块用于缓存发送和接收数据。数据发送模块的功能是将发送FIFO中的数据组帧并串行发送。数据接收模块完成了帧定界符检测、帧数据接收、帧解析及地址匹配检有功能。主控模块用来产生CSMA／CA算法模块、数据发送模块、数据接收模块的控制信号,完成自动应答及重传功能。接口模块是一个SPI从机设备,用于微处理器对MAC控制器的寄存器配置。　　 在完成RTL级设计后,对MAC控制器进行模块级仿真和系统级仿真。设计MAC控制器电路的FPGA测试平台,对MAC控制器进行了FPGA验证。结果表明:本文设计的MAC控制器能够完成节点之间的数据传输,支持物理层数据传输速率为250kbps,最高时钟运行频率达64MHz,符合IEEE802.15.4协议要求。