片上系统晶体管集成技术的快速发展使得传统总线式的单一芯片结构受到吞吐率低和时延高等因素的制约。在计算机网络技术的影响下,片上网路系统借鉴网络概念思想,实现处理单元和路由单元功能分离,取代片上系统成为复杂芯片的研究热点。二维片上网络结构以其良好的规则性和扩展性成为片上网络的主要研究平台之一,片上互联结构和路由算法决定着系统的性能和能耗。本文针对二维片上网络低能耗路由问题,提出了一种分段路由算法,在此基础上提出了一种解决死锁的低能耗虚通道分配机制,在避免拥塞的同时,提高网络吞吐量,降低了能耗。首先,为了达到片上网络避免拥塞,流量均衡的目的,在XY路由算法的基础上,提出了基于中间节点动态选取的SRU分段路由算法。根据源节点、目的节点的位置关系和曼哈顿距离,选择合适的中间节点,采用XY+YX分段路由模式,有效的均衡了网络流量,同时路由计算简单,不需要路由表的实现,有助于节约能耗。然后针对分段路由算法中出现的死锁,在DAMQ,ViChaR等虚拟通道分配策略实现复杂,吞吐量低,易HoL阻塞情况下,提出了避免死锁的ADVC虚拟通道分配机制。在预路由机制下,将虚拟通道和路由输出端口的动态映射,根据网络流量实时开启或者闭合虚拟通道,使用较小的缓存获得了较高的通信量,降低了虚拟通道分配仲裁的开销,减少缓存使用,降低了能耗。为了对所提出的SRU分段路由算法和ADVC虚拟通道分配机制进行分析和评估,利用自行设计并实现的仿真器进行了仿真。在均匀随机、热点和置换三种流量模式下,仿真结果表明了 SRU算法相对于DyXY算法在拥塞避免和吞吐率方面具有优势,所提出的ADVC虚拟通道分配机制相比SVC和ViChaR等虚通道分配策略在热点和置换流量模式下均提高了网络吞吐量,并且在保证性能的同时降低了能耗开销。