随着应用需求的增长，片上系统(SystemonaChip，SoC)集成了越来越多的设备，系统中有更大量更频繁的数据传输，对访存的要求更高。这些设备通过共享总线和存储器的方式进行通信，导致对共享资源的竞争，凸显了系统性能的瓶颈。如果要提高系统性能，首先需要解决访存效率问题。本文以一款嵌入式微处理器芯片SEP0611B为研究对象，着重于性能评估与性能优化两方面。　　首先分析SEP0611B芯片多总线架构的特征，确定系统主要设备的关键性能指标，采用基于仿真的方法分析系统主设备与总线、存储器之间的交互行为。通过大量测试激励，对总线上各主设备协同工作的情况进行仿真，根据实验结果找出SEP0611B存在的性能问题以及影响系统性能的主要因素。分析结果表明大尺寸高清显示系统的LCDC模块占用大量总线带宽，对于多主设备系统来说，影响了其它设备及系统整体的性能。　　然后根据性能评估的情况，进行性能优化设计，包括提高总线带宽，选择合适的突发长度和缓冲容量，减少访存请求次数等，有效降低了LCDC对总线带宽的占用，并改善LCDC高清显示的下溢情况。对内存管理单元的主机仲裁机制以及片上系统常用的仲裁方案进行研究，分析现有仲裁算法的不足，提出分组轮转仲裁和可编程加权轮转仲裁这两种改进方案，能够根据系统实际应用的需求对资源进行更合理的分配。通过仿真平台对三种仲裁方案进行评估比较，可编程加权轮转仲裁方案下主设备的实际带宽占用与理论带宽需求具有最好的一致性，总线利用率最高，系统性能达到最佳折中效果。