“棱镜门”的曝光,暴露出我国的信息安全存在极大的安全隐患,作为信息传输载体的网络设备,其国产化需求迫切,国产处理器、国产可编程逻辑器件、以太网交换芯片等具有良好的应用前景,另一方面,宽带数据业务、多媒体业务的需求对网络设备的性能提出了更高的要求。基于高速串行总线技术的VPX标准以高性能、高可靠性、扩展性以及优良的架构,在现代通信中得到了广泛的应用。本文对国产芯片及VPX标准进行了系统的研究,以某信息处理设备为背景平台,设计了基于VPX的以太网交换板,其核心处理器、可编程逻辑器件、交换芯片均采用了国产芯片,主要工作有:对VPX标准进行了研究。结合本课题高性能信息处理平台的具体需求,选择合理的串行总线技术和平台拓扑架构使之具有良好的扩展性,并在此基础上完成了以太网交换板的背板信号设计。还提出了一种基于FPGA的通用串行指示灯设计,通过两根数据总线即可实现对128个指示灯的控制,同时FPGA的可编程特性便于系统升级和扩展。完成了以太网交换板的设计与实现。针对国产化需求,制定了核心器件:处理器、交换芯片及可编程逻辑器件采用国产器件的方案,通过充分的市场调研,选择合理的器件完成整机的功能。针对国产器件外围设计复杂造成印制板布局布线困难的问题,提出模块堆叠的解决方案,并进一步提出合理的模块划分方案,在mentor软件下完成了各模块电路原理图和PCB图的制作。完成了国产可编程逻辑器件的设计与开发。基于国产可编程逻辑器件软件开发流程的特点和分析结果,选择ISE(综合、实现、位流生成)+Fabric Configuration的开发流程。在ISE开发环境下,基于VHDL进行了SPI接口、串行指示灯接口、复位控制等模块的程序设计,实现了时钟编程芯片的配置、指示灯的控制及各芯片的复位控制。在Fabric Configuration软件下,实现了程序的烧写。完成了以太网交换板的功能和性能测试。首先进行了板级调试,然后将以太网交换板插入到信息处理设备中进行接口和性能测试,测试结果表明,以太网交换板方案设计合理,达到预期效果,同时也为国产化器件的应用提供了科学的参考依据和工程指导。