本文设计了一种基于MV-03 MCU IP核的单芯片多处理器架构。针对复杂的机器视觉系统中，图像处理要运用到大量算法的特点，使用多个MCU并行执行不同任务，以数量的优势弥补MCU性能的不足，用低端微处理器执行高端机器视觉、图像处理等的工作，这是设计拥有自主知识产权的图像处理器的有效方法。 本文设计的单芯片多处理器在单芯片上集成了一个主处理器和三个从处理器。主处理器面向实现整个系统的管理和控制，而无需知道某种具体专业算法的底层设计，从处理器响应主处理器的调度来执行这些任务算法。各个处理器之间的数据通过共享存储器交换。整个系统指令集与MCS-51系列兼容，从而避免了增加使用的复杂度，而处理运算能力和并行工作能力却都得到了大大的提高。 本文的主要工作和创新点体现在：1)．提出并实现了基于MV-03 MCU IP核的单芯片多处理器整体架构设计方案；2)．设计了一种运用于单芯片多处理器架构的片上总线结构，解决了多处理器之间的信息、命令和状态的互传问题；3)．提出了一种超级指令任务调用方法，结合单芯片多处理器硬件设计，在单芯片多处理器上实现了主从处理器之间的任务调度和并行工作；4)．提出了一种共享存储器及仲裁器的设计方案，实现多处理器之间的数据共享，减少数据传输工作，提高系统工作效率；5)．提出了一套针对单芯片多处理器架构的验证和测试方案，有效地完成了单芯片多处理器的设计验证。 本文提出的单芯片多处理器的架构，方法独特，实现便捷，经仿真证明了其可行性。同时由于MV-03与MCS-51架构的MCU的兼容性，本文的设计思想、设计方法、运用的手段和工具，以及在验证过程中发现的问题和解决方法具有实际的借鉴意义和参考价值。为机器视觉系统的SoC实现提供了具有自主知识产权的SCMP IP核，具有很高的科学研究意义和广泛的市场应用价值。