随着集成电路制造水平的不断提高,单块芯片上可以集成越来越多的逻辑门。相应的,也带来了巨大的设计和验证复杂度。传统的基于IP核复用的SoC设计方法必将无法满足未来SoC日益增大的复杂度,以及快速发展的嵌入式产品对于芯片快速上市时间(Time-to-Market)的要求。基于子系统复用的SoC设计方法,通过将经过预先验证的特定应用解决方案子系统集成到SoC系统中,可以大大减少设计工程师的设计和验证工作量,同时降低设计风险,加快产品投放到市场的时间。本文研究工作从子系统复用技术出发,通过分析研究子系统中数据流控制的特点,提出了并设计实现了一个FCU(Flow Control Unit)模块,进而在CK-SoC集成开发平台上构建了一个基于FCU控制的子系统平台。本文的研究工作从以下几方面展开：首先,引入了子系统复用的概念,介绍了常见的子系统架构,分析子系统中常用的通用处理器和片上总线特点。其次,根据子系统中数据流控制的特点,提出了FCU单元。硬件上,详细介绍FCU的微架构设计,包括微架构定义,指令集的定义、流水线设计、逻辑验证和逻辑综合；软件上,介绍FCU的软件编程,包括汇编器的设计,FCU软件编程,以及与主处理器的接口。再次,为了使FCU能够被方便快捷的集成到SoC系统中,在CK-SoC集成开发平台上构建了一个基于FCU控制的子系统平台。同时也详细介绍了CK-SoC集成开发平台以及SPRIT标准。最后,通过一块信息安全SoC芯片设计与实现,证明FCU模块的对于子系统中数据流控制的可行性与高效性。论文在最后对所做的工作进行了总结和分析,指出了设计中的不足和有待改进的地方,提出了下一步研究工作的方向以及具体内容。