随着网络技术的发展和广泛应用，网络的开放性、共享性、互连程度不断扩大，网络安全问题日益突出。另一方面，在考虑网络安全性的同时，又不能降低网络的运作效率，这样就对网络安全的研究提出了新的挑战。硬件防火墙是能够同时保证网络安全性和高效性的最有效的手段之一，所以研究和设计高效的硬件防火墙就显得格外重要。　　本文的研究内容是硬件防火墙中的重要组成部分——千兆以太网端口模块的设计、仿真和综合。千兆以太网端口模块是千兆以太网防火墙与以太网的接口，负责以太网帧的接收和发送、数据有效性校验和流量控制等功能，是实现防火墙的基础，因此正确可靠的千兆以太网端口的设计对硬件防火墙的实现有重要意义。　　本文所设计的千兆以太网端口分为三个子模块：MAC（Media Access Control）模块、GMII（GigaBit Medium-Independent Interface）接口模块、WISHBONE片上总线接口模块。在WISHBONE模块的设计中提出了千兆以太网端口与数据缓存之间的精简WISHBONE总线互联结构，大大降低了总线传输设计的复杂性，提高了总线传输效率。在MAC模块的设计中采用了发送和接收两个状态机来控制帧的发送和接收过程。在帧接收子模块中通过采用HASH算法，实现了快速的“组播地址”比较功能。在流量控制子模块中通过发送和接收PAUSE帧实现了一种简单有效的流量控制方式。　　整个千兆以太网端口模块完全使用VerilogHDL语言进行描述，并对其进行了仿真和综合，验证了设计的正确性