随着半导体工艺与集成电路技术的迅猛发展,单个硅芯片上可以集成的晶体管数目越来越多,基于片上总线的多核SoC(System-on-Chip)设计开始面临新的问题和挑战。片上网络(Network-on-Chip,NoC)技术以其吞吐率高、可靠性高、扩展性强等特点为大规模片上多处理器(Multi-Processor on Chip,CMP)互连提供了一种有效的解决方案,并逐渐成为集成电路领域的研究热点。本文以此为背景,在对片上网络相关技术进行研究的基础上,设计并实现了片上网络的关键组件之一——片上网络存取控制单元(Network AccessController,NAC)。该网络存取控制单元为片上网络提供不同层次的服务连接,以IP核形式封装,具有可配置、可重用特点。其支持收发双工模式,支持跨时钟域数据交换,内置一系列可配置寄存器,采用一种基于消息表的数据接收方式,通过记录并自动更新不同消息的接收配置信息使数据传输更加高效。论文首先提出了一种片上网络的OSI分层参考模型,给出了不同层次的服务划分和数据定义。接着对片上网络存取控制单元进行功能定义和模块划分,并着重阐述了各模块的详细设计与实现过程。最后搭建了一个完整的仿真平台对设计进行仿真验证和性能分析。结果表明,所设计的片上网络控制单元在功能、面积、频率、通信效率等各方面均满足设计需求。