随着多核处理器应用的普及,多核技术的发展越来越受到人们的关注。如何进行多处理器系统结构设计,以充分提高计算机性能是一个值得深入研究和探索的课题。尽管目前已经有很多商用的多核处理器,但是尚没有一个开放的多核处理器硬件平台可供研究使用。本文旨在设计并实现了一个对称双核处理器,作为进一步研究多处理器系统结构和相关技术的基础硬件平台。其主要有3部分组成:单核处理器、共享Cache以及多核间数据和指令总线。多核处理器使用多个处理器核心来完成任务,整体上提高了性能,解决了单核处理能力提升受到制约的瓶颈。本文构建的单核结构简单,有利于多核处理器的设计和实现。本文通过对OpenRisc系列OR1200软核处理器以及其总线接口Wishbone总线的深入研究,首先对OR1200软核处理器的结构进行简化和修改,构建了一个单核。然后分析软核处理器的缓存模块,设计实现了共享缓存模块。接着参考Wishbone总线设计思想进行多核间数据和指令总线的设计和实现。最后根据对称多处理器结构,完成了双核处理器的构建。本文使用软件仿真的方式对所设计的双核处理器进行了功能验证。首先对多核间数据和指令总线进行功能测试,通过时序图分析验证了总线仲裁机制以及数据流的正确。然后对构建后的单核处理器进行功能测试,使用SOPC技术搭建测试平台,通过寄存器操作代码对单核处理器进行了最基本的验证,最后对本文所设计的多处理器进行了功能测试。本文所做工作为研究多核处理器结构设计提供了研究思路和参考方案,为进一步研究多处理器系统提供了硬件平台。