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片上网络是复杂多核片上系统通信架构设计的关键技术。路由器作为片上网络的核心部件,其结构及控制机制对系统的通信效率和功耗等有显著影响。传统的静态配置路由器在可扩展性和灵活性方面存在着不足,难以满足多核片上系统多变的应用需求。设计能够根据网络状态选择最优工作模式的具有可重配置能力的片上路由器,提高了系统的可扩展性和灵活性,能够显著的缩短片上网络芯片的开发周期。本文针对片上路由器结构及其控制机制进行研究,提出一种可重配置路由器DCRouter,并将其应用到IP核与路由器之间多对多互连的EMesh拓扑结构中,从而构成可重配置的片上网络结构DCNoC。本文的主要研究内容包括：(1)总结了片上网络技术在理论研究和商业应用方面的发展现状,并对可重配置片上网络的研究意义进行分析。(2)深入研究了片上路由器的基本结构及其控制机制,包括虫孔路由器和虚信道路由器内部结构及其工作原理,无死锁的自适应路由算法设计等。(3)建立了片上网络的热量分布模型,提出一种无死锁的热量均衡路由算法DTBR,仿真结果表明该算法在时延吞吐性能和热量均衡特性方面都具有明显优势。(4)开发了一种改进的Noxim片上网络仿真器,该仿真器基于虚信道路由器结构,能够仿真多种不同参数配置下的时延吞吐等性能。(5)本文分析了IP核与路由器之间多对多互连拓扑结构的片上网络,在时延、吞吐、硬件开销等方面的特性,设计出一种IP核动态有选择接入的EMesh结构可重配置片上网络DCNoC。(6)结合对片上路由器结构及其控制机制的研究结果和DCNoC的可重配置特性,设计出动态可重配置路由器DCRouter,该路由器中IP核与路由器之间接入端口数目及其接入方式是可重配置的。(7)最后,本文开发了DCNoC的系统级性能仿真器,仿真分析了DCNoC在时延吞吐性能方面的优越性,并使用Xilinx FPGA开发软件ISE综合出DCNoC的硬件电路,在不同配置方式下对DCNoC进行功能验证。