本模塊的功能就是MAC子層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層各層協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)，這些子模塊作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，需要具有一定的緩存和查錯(cuò)能力，同時(shí)為了能擴(kuò)展其他協(xié)議，還必須保持相互之間的獨(dú)立性。如圖4所示，硬件設(shè)備接收數(shù)據(jù)的過程就是以太網(wǎng)幀經(jīng)過每一層，去除各層的首部并核對校驗(yàn)，最后獲得純粹的用戶數(shù)據(jù);發(fā)送數(shù)據(jù)的過程就是用戶數(shù)據(jù)每經(jīng)過一層，添加相應(yīng)的首部和校驗(yàn)，直到組成一個(gè)完整的以太網(wǎng)幀。
（1） MAC子層的功能。設(shè)計(jì)中直接調(diào)用Altera公司提供的三速以太網(wǎng)控制器IP核實(shí)現(xiàn)MAC子層的功能，該IP核提供了統(tǒng)一的寄存器接口，用戶可以通過它來配置以太網(wǎng)最大幀長、源MAC地址、目的MAC地址和PHY地址等重要信息。如圖4所示，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，MAC模塊向數(shù)據(jù)幀添加以太網(wǎng)首部，并利用CRC算法添加32位的校驗(yàn)碼;接收數(shù)據(jù)時(shí)，MAC模塊同樣要進(jìn)行CRC校驗(yàn)，對于不正確的數(shù)據(jù)幀要予以丟棄，用戶也可以通過配置寄存器決定是否將校驗(yàn)位一并送至上一層。
（2） UDP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)。相對于TCP協(xié)議的三次握手，UDP和IP協(xié)議面向無連接的性質(zhì)使其在硬件上可以快速實(shí)現(xiàn)，至于連接的建立完全可以在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)。
如圖4所示，UDP和IP協(xié)議的功能在硬件上的實(shí)現(xiàn)有較多相同之處：對于上層發(fā)送的數(shù)據(jù)均需要添加相應(yīng)的首部和校驗(yàn)和;對于下層接收的數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)校驗(yàn)和，并去除首部，然后才能送到上一層;由于首部中有該數(shù)據(jù)包的長度區(qū)域，所以無論是發(fā)送和接收，都需要將數(shù)據(jù)包全部緩存，才能確定其長度大小，相當(dāng)于一種“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”的機(jī)制。
