如今,随着分布式网络应用范围的扩大,对传统分布式网络提出了确定性、实时性以及容错性的新需求。为了满足这些需求,早期的研究人员提出了时间触发网络的概念,将网络事务由传统的事件触发转化为时间触发,以此提高网络性能。本论文对已有的时间触发网络TTCAN、Flex Ray、TTP以及TTE做了研究对比,分析了不同网络的优劣,并结合当前网络的发展趋势决定采用TTE网络作为本论文的研究方向。TTE在以太网中引入了时间同步的概念,时间同步能够补偿网络中各个节点本地时钟抖动造成的时钟差异,从而使节点能够依靠调度表来完成时间触发事务的发送与接收,确保时间触发事务可以无冲突的在网络中传输。目前主流的时间同步方法有IEEE 1588以及SAE AS6802两种标准。本论文通过对两种协议进行分析对比,认为SAE AS6802在网络拓扑灵活性,容错能力以及同步可靠性方面强于IEEE 1588,因此采用无主从关系SAE AS6802作为本论文时间同步的实现标准。本论文在整体设计的过程中对TTE网络中目前ET帧的处理方式、时间戳的位置进行了改进。提出了ET帧切割重组,提高了ET帧的带宽利用率。时间戳位置下移至硬件接口处,提高了时间戳的精度。同时新引入了双端口物理链路实时监控功能,实现冗余切换,提高设备可靠性,并且允许上层应用对当前节点卡的模式进行动态配置,提高了网络的可配置性。本论文的整体设计分为三个部分,第一个部分是以太网数据链路功能部分,该部分完成IEEE 802.3要求的数据链路层功能。第二部分是TTE网络的时间同步以及TT帧调度处理。第三部分是DMA部分,实现节点卡与上层应用的数据交互。FPGA性能可靠,设计周期短,因此本论文的整体设计依靠FPGA实现。整体设计完成后,通过Mentor公司的ModelSim,采用白盒验证思想对整体设计进行仿真,保证代码覆盖率后进行板级测试。板级测试采取软件硬件联调的方式,结合TTE上层应用软件以及调度表生成软件完成节点卡的部分功能测试。