从20世纪90年代被首次提出,SoC技术已成为主流的集成电路设计技术,极大地推动了集成电路设计的发展。片上总线和IP技术的出现推动了SoC的进一步发展。ARM公司的AMBA总线拥有众多IC厂商支持,是主流的片内总线标准之一。SPI总线协议和I~2C总线协议是目前比较常用的两种简单、同步、高效的串行通信协议,在低速外部设备中应用广泛。设计具有自主知识产权的基于AMBA总线的SPI接口和I~2C接口的IP核具有重大意义。本文首先介绍了IP核的分类和各自优缺点,阐述了IP核设计方法和设计流程。讨论了AMBA、SPI和I~2C的信号、读写时序和功能结构等特点。在此基础上,设计基于APB总线的SPI接口和I~2C接口IP模块。首先结合APB总线、SPI协议和I~2C协议的特点,规划两个模块的设计规范和整体功能。根据规范划分子模块,用Verilog语言详细设计实现每个子模块。IP模块设计完成之后,规划详细验证方案,搭建基于APB总线的仿真验证平台,设计测试激励,在仿真软件Modelsim中运行。仿真结果表明,本课题所设计的基于APB总线SPI接口和I~2C接口IP模块功能正确,达到设计要求。利用SMIC 0.13μm工艺库对所设计的IP模块进行逻辑综合,得到两个模块的面积为569615.56μm2和208994.00μm2。