随着硬件电路的复杂化，高层次综合在整个设计过程中起着非常关键的作用。对于数字信号处理应用程序，利用最少的资源实现高性能已经成为一个非常严峻的问题。可寻址的寄存器数量是数字信号处理程序在集中式架构上实现高性能的巨大障碍。在簇架构中，寄存器和功能单元被分配到多个簇结构中，这样可得到更短的时钟周期和更多的寄存器。在本文中，我们综合各种因素给出了架构模型、数据流图模型和时间模型。基于这些模型，我们提出了一个在时间和寄存器约束下使用资源最少的同构簇架构综合方法。在此方法中，当缺少寄存器时我们用增加一个新的簇架构来代替插入内存操作。通过在调度过程中计算寄存器数量，通信数量和功能单元需求量，我们选择最优的簇结构来安排每一个程序中的操作指令。在调度过程中，我们把簇结构分配、指令调度和寄存器分配整合到一个阶段执行。更进一步，我们提出了一个优化初始架构中冗余资源的方法。最后我们调度MOVE操作使我们的通信数量达到最少。实验结果表明我们的方法与集中式架构综合方法相比，在成功率上对于一般情况可提高96%，对于时间约束严格的情况可提高224%，同时可有效的减少资源使用情况。