目前，数据采集设备一般通过PCI总线或者USB接口向计算机传输数据。这两种方式虽然能够满足需求，但同时存在着复杂度高和传输距离短的局限性。将以太网技术和FPGA相结合，在FPGA中实现以太网的协议栈，有望为数据采集系统提供一条速度快、距离远、集成度高的数据传输通道。　　 论文首先介绍了以太网物理层、链路层、网络层和传输层的原理与协议，然后分析了目标应用的特点，决定在实现以太网硬件协议栈时采取两个策略：一，使用UDP/IP协议；二，收发缓冲区大小不对称。接着，根据设计方案使用Verilog HDL编写了分层实现以太网协议栈的逻辑代码，在数据校验部分设计了适合硬件实现的CRC-32并行算法。　　 在板级验证阶段，使用计算机、评估板和信号发生器构建了一个验证平台。通过实验检验了硬件协议栈执行ARP、IP和UDP协议的功能，以及它为数据采集设备通过以太网向上位机传输数据的效果。结果表明，硬件协议栈能够正确地执行ARP、IP和UDP协议，满足数据采集系统的传输要求。实验还测试了在传输速度、共享信道和CPU资源等因素影响下的丢包率，分析了丢包的原因，给出了改善传输性能的方案。最后，提出了使用硬件协议栈为X射线安检设备传输数据的设想，并且根据传输要求给出了设计方案。