随着半导体技术的发展,SoC的集成度越来越高,所实现的功能也越来越复杂,基于总线的SoC设计方法已经很难满足系统的工作需求。片上网络(NoC,Network on a Chip)作为的全新的通讯架构正在逐渐取代总线成为主流的SoC设计方法。相较于总线,NoC具有更高的通讯并行度、更好的可拓展性以及更便捷的通讯机制(全局异步-局部同步)。越来越多的学者及研究机构对其展开了深入的研究,他们研究热点主要集中在网络的拓扑结构、路由算法、交换方式和流控技术几个方面,在保证NoC能提供最基本的通讯服务同时,要求网络具有更高的通讯效率和更低的功耗。本文研究了一款应用于异构多核系统中的“电路交换”NoC,虽然该网络能够很好的提供任务执行过程中的通讯服务,但是仍存在一些通讯效率不高的情况,影响了系统的工作速度。为了进一步提升系统的性能,本文通过实验和理论分析通讯效率不高的起因,并分别从网路结构和通讯机制方面给出提升通讯效率的优化方案：1.设计并实现两种新型双端口网络,“同一维序”双端口网络和“对角线”双端口网络。这两种网络中的资源节点可以同时接收或发送两路数据,一方面能够让资源节点使用流模式进行工作,另一方面可以对大规模数据进行分段传输；2.设计并实现两种兼容多播的“电路交换”网络,分别使用XY路由算法和UP DOWN路由算法,两种网络均可以采用“电路交换”的方式通过一次通讯完成“单源多目的”的通讯任务。在完成优化设计的基础上设计不同的实验条件对其进行测试,通过实验结果对不同的网络进行性能对比和分析,证明优化设计能够大幅提升网络的通讯效率,实现了优化目标。