随着半导体集成电路的飞速发展，未来的片上系统(System on Chip, SoC)芯片中将会集成成百上千个处理核，以实现越来越复杂的功能。在这个发展趋势下，基于电气互联的片上网络在大规模片上系统中面临着严重的传输延迟问题、带宽密度问题，以及功耗问题，将无法满足未来高性能计算及多核处理器系统的通信需求。基于射频的片上互联由于良好的CMOS兼容性以及高效能的传输效率，引起了学术领域的广泛关注，基于射频的片上网络已经成为未来片上网络发展的趋势之一。　　通过对射频片上网络的深入研究，本文发现现有的射频片上网络中，片上射频资源都为固定的射频通信节点独占，存在资源利用率不高，无法满足实时通信需求等问题。针对这些问题，本文首次提出基于共享射频互联的片上网络，并对共享射频片上网络的体系结构、应用映射算法、路由策略，以及片上共享射频互联的媒体访问控制机制四个方面进行了深入细致的研究，取得以下创新性成果:　　(1)提出基于共享射频互联的片上网络SRFNoC，解决基于射频的片上网络面临的资源利用效率不高的问题。在对SRFNoC的体系结构、网络拓扑结构、网络系统模型等进行了深入研究的基础上，提出两种基于共享射频互联的片上网络结构:集群共享射频片上网络结构Club＿SRFNoC及热点共享射频片上网络结构HotS_SRFNoC，并解决了片上共享射频互联的带宽分配及管理问题、共享射频片上网络的应用映射问题及通信路由问题。实验表明，共享射频片上网络与独占射频片上网络相比，能够减少平均网络延时的同时，降低网络通信能耗。　　(2)提出一种轻量级分布式流仲裁机制，解决片上共享射频互联资源的实时合理分配及高效利用问题。该机制能够同时满足对称通信和非对称通信的应用需求，通过片上射频资源的全局共享和实时动态分配，以较小的仲裁开销，实现片上射频带宽的高效能利用。通过周期精准的实验仿真及验证，基于流仲裁的射频片上网络与现有的基于令牌仲裁的射频片上网络相比，能够大幅提高片上射频信道的利用率，以更少的资源开销，获得更高的网络通信性能。　　(3)针对集群共享射频片上网络及热点共享射频片上网络的结构特征，提出两个应用映射算法:CWSA算法和MKHM算法，解决片上网络的应用映射问题。CWSA算法首先根据处理节点的通信权重实现底层通信子网的映射，在此基础上采用基于模拟退火的搜索算法，选取最优的射频通信节点，使得片上网络的通信能耗最低。MKHM映射算法首先采用层级多路划分算法将通信轨迹图划分为k个集群，然后通过层级映射算法，实现集群的映射，以及集群内部各节点的映射，减少集群间及集群内部节点之间的通信路由跳数。实验表明，本文所提出的CWSA映射算法及MKHM映射算法与现有的算法相比，能够获得更优的网络通信能效。　　(4)提出两种路由策略，静态集中路由策略SCR及动态分布式路由策略ADR，解决共享射频片上网络中的通信路由问题，并采用基于请求链表的死锁检测及恢复机制DDR_RL，及基于Turn Model的无死锁设计方法，解决了热点共享射频片上网络及集群共享射频片上网络中的死锁问题。