数据的后端传输一直以来都是实时监控系统设计的一个瓶颈。以快速以太网为代表的现代计算网络技术的高速发展为数据的实时传输带了新的技术变革;但是,大容量数据的实时传输通常要借助于通用系统主机的网卡才能实现。而Altera公司所提供的嵌入式以太网IP(Intellectual Property)核只能在一些高端FPGA(如:Stratix系列)上实现,其价格昂贵,实现成本高,不利于大范围推广应用。鉴于以上问题的存在,本文针对大容量数据的实时点对点传输,提出了一种基于FPGA的嵌入式千兆以太网接口的实现方案,旨在解决数据传输必须经过通用主机CPU这一缺陷的同时,又能降低系统成本,从而解决实时监控后端传输的瓶颈。本文在分析了TCP/IP协议工作原理的基础之上,提出了该以太网接口硬件实现的总体设计方案,并将重点聚焦在了其中最关键和核心的模块——数据封装和发送模块的实现问题上。本文结合该设计的自身特点,在研究了TCP/IP协议中传输层(UDP)、网络层(IP)的报文格式以及IEEE802.3所规定的MAC帧格式的基础之上,创新性地提出了将UDP、IP、MAC首部联合封装,同时将MAC帧的首部和尾部分离封装的策略,从而在提高了资源利用率的同时又降低了设计复杂度。本文在完成了从待传输数据到MAC帧的封装后,又实现了MAC帧的数据位数转换以满足千兆以太网PHY芯片上GMII接口的信号要求。本设计以Quartus II软件作为开发工具,Verilog硬件描述语言作为开发语言,基于Cyclone II系列FPGA芯片EP2C35F672C6来实现该千兆以太网接口。仿真结果表明本设计能完成实时大容量数据的连续传输,满足千兆以太网传输要求,达到了预期目标。