从2001年斯坦福大学的William J.Dally和Brian Towles提出片上网络的概念到现在,片上网络由于它巨大的潜力得到了越来越多研究人员的关注,相关技术研究迅速展开并得到迅猛发展,已经成为一个非常活跃的学术研究领域。片上网络拓扑结构是目前的一个研究热点,是研究其它片上网络问题的基础,对网络的性能、通信可靠性、硬件实现代价和复杂度都有重大影响。现在在研究领域已经提出了很多片上网络拓扑结构,最常用的为网格(mesh)和环绕网格(torus)。广义Peterson图是对Peterson图进行广义化后得出的一组图。本文基于对广义Peterson图的拓扑结构性质的分析,设计了一种基于广义Peterson图的片上网络架构。针对该片上网络架构节点平均距离小的特点,首先设计了一种最短路径路由算法,并在片上网络模拟器中进行了实现。在此基础上,本文然后设计了一种基于遗传算法的核映射算法来对该片上网络架构中的通信能耗进行优化。片上网络架构模拟实验结果表明,在通信负载较小时,基于广义Peterson图的片上网络架构相比于mesh和torus具有更小的数据传输延迟。本文用一个多媒体应用来对核映射算法进行测试,实验结果表明,基于遗传算法的核映射算法能够使目标函数很快收敛,利于全局择优。