作为新一代的接入网技术，EPON将光纤通信完整地应用于接入网领域，从而解决了长期以来困扰业界的接入网瓶颈问题。EPON OLT系统的.MAC控制芯片是OLT的核心，本文根据EFM工作组对于EPON系统的相关建议和802.3ah协议，结合SOPC的概念和特点，引出了基于SOPC的EPON OLT端的研究和设计的问题。 本文首先简要介绍了EPON的特点及工作原理，以及国内外OLT MAC控制芯片和系统的研究进展。然后从集成电路设计方法的演变引出SOPC的概念和特点并对SOPC的平台选择和设计方法做一番介绍。接着提出了基于SOPC的EPON OLT控制芯片的逻辑框架，并在此基础上阐述了四个具有创新性的设计技巧：一、设计了高效的OLT地址表的操作方案，保证了OLT芯片对EPON中的上下行帧前导码的有效识别和正确处理；二、创新性地将OLT端的静态带宽分配和发现过程结合在一起，并用FPGA来实现，保证了EPON中注册、带宽分配等核心功能的高效执行；三、设计了高效的上行分类和下行复用模块，保证了OLT芯片对EPON中MPCP帧、OAM帧和数据帧的有效识别和正确处理；四、创新性地使用PowerPC405设计了基于SOPC的OLT平台，设计了基于CoreConnect总线的OAM和动态带宽分配接口。 本文着重于对各功能模块的端口和状态机的描述，并给出详细分析及仿真结果，验证了设计的正确性。最后，介绍了OLT硬件系统设计方案，包括对各单元电路的功能描述与实现方案，并且总结了设计和调试过程中的实践经验，同时给出整个EPON系统的测试结果。