随着集成电路的发展,对集成电路集成度和性能的要求也越来越高,在这种趋势下,在单个芯片上集成I/O设备、存储器、处理器等成为当前电路集成的主要形式,片上系统SoC也就应运而生。以IP复用为基础的SoC,以其集成度高、功耗低、体积小等优点成为目前芯片技术的主要发展方向。首先,本文对LEON3进行了分析,其采用可扩展处理器体系架构,具有可配置可综合的性质。另外LEON3具有全面的容错措施来保证它的可靠性,采用二进程的设计方法,使得代码的可读性增强、抽取级更高、仿真时间变短。其次,本文对AMBA总线协议研究分析,并分别对AHB、APB、AXI总线的特性及其传输方式进行了详细地总结。其中AXI总线作为AHB总线的扩展和延伸,保留了总线便于扩展、便于集成等优点,扩展了总线的性能与灵活性。AXI总线适合高带宽、高频率、高性能设计,在SoC设计中提供更高的性能。通过研究,本文得出AHB、APB、AXI总线之间的联系,研究如何实现它们之间的转换方法。本文设计了桥接器来实现总线协议的转换,其中通过状态机、控制器、计数器、FIFO等方式控制信号的转换来实现。根据不同总线协议之间的转换,本文设计了AHB to AXI桥接器、AXI to APB桥接器、AXI to AHB桥接器三个不同的桥接器,来实现LEON3与AXI总线的连接。最后,本文根据研究和分析,先完成了基于LEON3的SoC搭建过程,并在此基础上连接了实现将LEON3连接到AXI总线的桥接器,然后利用提供的软件开发环境和硬件设计工具,通过软硬件协同系统技术,实现基于LEON3和AXI总线的SoC的搭建。然后通过仿真工具ModelSim对所设计的桥接器进行仿真,验证其功能。将所搭建的SoC下载到FPGA上来建立SoC的原型,通过控制程序对SoC中连接在AXI总线上的GPIO通用接口、TIMER定时器进行控制,来验证基于LEON3和AXI总线的SoC的可行性。本文的结论说明通过所设计的桥接器可以实现基于LEON3和AXI总线的SoC的构建,在系统的验证方面,通过在芯片上建立SoC的原型,编写测试程序能达到理想的验证效果,对所搭建的SoC实现了验证,通过本文的研究有效地解决了LEON3与AXI总线连接的难题。