随着集成电路制造工艺的进步以及应用需求的增长,未来SoC系统将变得非常复杂,考虑到工艺先进性和系统复杂度呈指数上升所带来的诸多挑战,传统的以总线结构为主要特征的SoC设计方法也越来越难以满足要求。提出一种新的集成电路体系结构NoC(片上网络),将计算机网络技术移植到芯片设计中,从体系结构上彻底解决总线架构带来的问题。　　本文首先介绍了NoC的技术优势以及国内外的研究现状,根据NoC设计流程阐述了搭建NoC架构的重要性,选择结构简单且易于扩展的2D-Mesh拓扑结构、采用功耗较低且易于实现的XY路由算法构建NoC架构。同时定义NoC通信架构的数据传输格式,并设计网络接口模块。　　其次对NoC架构的核心部件路由器进行深入分析。设计包括虚拟信道模块、虚拟信道分配模块、路径选择模块、输出仲裁模块和交叉开关。在通信节点设计中,采用虚拟通道的交换技术来提高链路利用率,避免死锁发生;采用基于动态优先级的仲裁机制设计输出仲裁模块,可以优先响应通信流量较大端口的请求,缓解多路竞争造成的数据堵塞;为了降低 NoC通信架构的功耗和面积,设计中心、边沿以及顶点位置的4种交叉开关模块。　　最后编写各模块的Verilog代码.在Quartus II中进行综合,利用ModelSim进行仿真。仿真成功后,设计3×3NoC通信系统验证方案,最终将程序下载到FPGA开发板中,验证设计的其通信性能。本文实现的NoC通信架构的硬件设计,为以后NoC的进一步研究奠定了一定的基础。