随着集成电路产业的飞速发展,以NoC-MPSoC(Network-on-Chip andMultiprocessor-System-on-Chip)为代表的多核技术已成为下一代集成电路设计的主流技术。使用多核技术代替传统的单处理器,在提高系统并行性方面显示出了巨大的优势。迄今为止,国际上对于NoC的研究多集中于拓扑结构方面的研究,NoC系统中的计算节点多采用单核来实现,未有针对改变计算节点内部结构来提升NoC系统性能方面的研究。本文基于二维网格结构NoC系统,提出多核计算节点的概念,即在一个NoC计算节点中包括两个或两个以上的处理器。这些处理器可以是同一种处理器(同构),也可以是不同的处理器(异构)。本文针对NoC系统中计算节点的功能要求,仅设计了一种异构双核计算节点:ARM处理器负责对运算任务进行优化,完成计算操作;而8086处理器则负责通信。实验结果表明,在NoC系统中采用双核计算节点相比传统的单核计算节点提高了系统的整体性能。论文的主要内容和取得的成果如下:1)在RTL级设计了二维网格结构NoC系统中双核计算节点,实现了计算节点中不同处理器核之间的通讯,并满足了计算节点的功能要求。2)在StratixⅡEP2S180 FPGA开发板上实现NoC系统的FPGA原型验证,原型芯片能够稳定工作在50MHz的工作频率下,并且功能正确。同时,实验结果表明双核计算节点占用FPGA芯片较少的系统资源。3)设计FFT运算实验,并通过在FPGA原型芯片中运行FFT运算实验,对NoC系统进行验证,实验结果表明双核计算节点对系统性能提升带来很大的技术优势。