随着集成电路制造工艺的特征尺寸不断缩小,芯片的性能以及复杂度也不断提高。鉴于当前集成电路制造工艺的迅速发展而导致的芯片复杂度越来越高的事实,如何做到对处理器芯片接收到的各种事件及时响应与处理,如何能够对芯片中的各个部件进行有效控制,已成为现代处理器芯片中系统控制部件设计的一大挑战。　　本文从系统控制部件的功能和实现方式出发,详细分析了系统控制部件的软硬件设计需求,以北京大学微处理器研发中心正在进行的UniCore-3处理器研发项目为平台,主要完成如何根据UniCore-3系统控制软硬件需求进行系统控制部件的设计以及验证工作。论文主要分为三部分:　　1.调研其他主流处理器如何进行系统控制工作,内容主要包括:该处理器系统控制功能如何实现,例外中断如何进行响应和处理,存储管理单元和各级高速缓存等部件如何配置和管理,软件如何与系统进行交互,总结调研结果,为UniCore-3处理器系统控制部件设计做准备;　　2.将UniCore-3处理器的软硬件需求同主流处理器的系统控制部件需求结合起来,明确UniCore-3处理器中系统控制部件的特性和功能,制定设计规范,然后再进行详细设计并制定设计文档;　　3.采用功能覆盖驱动对设计进行验证,分别以模拟验证(包括VMM模块级验证和系统级汇编验证)和FPGA原型验证为手段,对UniCore-3处理器中系统控制部件进行功能验证,达到验证的有效性和完整性目标。　　综上所述,本文通过对UniCore-3中系统控制部件的设计与验证,总结了系统控制部件的设计与验证流程,以实现高效的软硬接口为目标对软硬件协同设计空间进行了探索,同时为其他模块的设计提供了良好的范例。