近年来，随着公路交通的飞速发展，采用传统低效率的人工收费模式越来越不适应公路运营管理的要求，为此对电子不停车收费(ETC)的需求越来越迫切。随着电子与微波通信技术的成熟，基于5.8GHz频段的专用短程通信(DSRC)收费设备，已经成为ETC领域公认的主流，得到了ISO、CEN、ARIB等国际与区域标准化组织广泛支持与承认。我国在DSRC方面的研究目前集中在对DSRC技术应用的探讨，至今国内还没有研发适合我国国情的DSRC设备。本论文正是结合这一国情，以DSRC设备研发这一科研项目为背景而展开的。本文结合DSRC协议数据帧的封装结构及其在ETC系统中的传输流程深入研究了DSRC协议的物理层、数据链路层和应用层的主要功能，以及ETC系统中DSRC协议的基本操作流程。参照欧洲DSRC协议标准和部分国家标准提出了ETC系统的设计方案：采用MCS-51单片机实现了被动式OBU上主要DSRC协议功能，并且对以CPLD进行基带协议帧处理进行了仿真；基于ARM平台及Linux操作系统实现了RSU上的主要DSRC协议功能，并提出了以FPGA进行前端帧处理并通过PCI总线接口连接到中央处理器ARM的设计方案。