SMBus是智能电池系统中主机、智能电池充电器、智能选择器、智能电池及外设之间的互连接口。由于其面积小、接口信号少、成本低、速度快、兼容性好,在各种SoC产品中采用。采用SMBus标准的接口设计已经成为相关项目开发尤其是PC机智能电池系统开发的优先选择。本文按照智能电池系统功能需求及SMBus规范,采用自顶向下的集成电路设计方法,将SMBus总线控制器细化为若干功能模块,运用硬件描述语言Verilog进行RTL级功能描述,完成了智能电池系统中SMBus总线控制器的设计。通过架构基于总线功能模型的验证平台,完成了SMBus控制器的功能验证。并且使用Synopsys公司的逻辑综合工具Design Compiler对该IP核进行逻辑综合,最后完成了时序仿真,时序完全满足需求。本设计严格按照SMBus2.0标准,具备广播、时钟同步、仲裁、超时及中断处理等功能。为了增强其复用性,该控制器还实现了符合I2C协议快速通信模式的功能。验证平台具有较好的可重用性,验证过程中使用脚本程序提高了验证的自动化程度。设计经逻辑综合得到:总面积小于0.05mm~2,最高工作频率超过125MHz,动态功耗0.0137 mW/MHz。本论文最终完成了智能电池系统中SMBus控制器的设计与验证,逻辑综合和时序仿真结果表明:该设计具有良好的性能,为其后续开发奠定了基础,为进行SMBus相关产品开发提供了有力参考。