随着集成电路技术以及集成度的大幅度提高,片上系统SoC已经成为新一代电子应用技术的核心。同时,由于SoC结构的高复杂性及其在技术积累方面的高继承性,使得基于IP的SoC设计成为当今集成电路技术发展的主要方向。本文在了解了国内外在该领域研究现状的基础上,制定了本课题的设计方案,即设计一款以已有的ARCA3_SoC开发平台为基础的,包含面向移动音频设备的I2S控制器、面向高质量音频设备的AC97控制器以及面向视频处理的LCD控制器的音视频处理SoC。其中,I2S控制器以时序控制器为核心,采用Synopsys公司的异步FIFO,使其支持32bit、24bit、16bit以及8bit数据位宽。同时其分频器可支持动态配置位时钟BIT_CLK以及声道同步信号SYNC,使得此I2S控制器可支持8kHz-96kHz音频数据采样率。对于AC97控制器,借鉴opencores上已有的基于Wishbone总线的AC97控制器结构,根据设计需要对其内部模块进行修改,并开发了AMBA-APB接口,使其可以支持APB总线访问,兼容ARCA3_SoC系统。接着,在分析了目前已有的主流LCD控制器结构的基础上,采用基于总线的IP复用设计方法,完成了对视频处理模块LCD控制器的设计及RTL级实现。此LCD控制器可支持32bpp、24bpp、16bpp以及8bpp灰度和8bpp伪彩五种视频数据格式。此外,还为LCD控制器开发了AHB主接口和AHB从接口两个接口,使其可以在系统中同时作为主机和从机使用。最后,本文将三个IP集成到ARCA3_SoC系统中,以整个系统为平台对三个IP进行了分别验证,并对I2S控制器进行了FPGA验证。验证结果表明三个模块均能按设计要求正常工作。