为克服由于无限制地提升处理器时钟带来的功耗问题,当今的CPU普遍采用了多核设计作为高性能处理器的解决方案。多核系统普遍采用对称多处理器(SMP)结构。IBM的千万亿次计算机系统在一个SMP节点上容纳了8个CPU。但是当进一步增加节点的处理器数目时,遇到了前所未有的困难,人们开始研究探索新的总线结构。于是片上网络的概念在1999年被提出,其思想就是借鉴计算机网络的设计理念,将分组交换等关键技术引入到多核系统设计中。目前片上网络尚处于早期的理论研究阶段,研究内容主要包括:拓扑结构、交换策略、基于片上网络的系统设计方法及后端实现等方面。本课题旨在设计、实现一个以片上网络为架构的多处理器系统体系结构,提供一个真实的试验平台。本论文涉及的工作主要包括:1、从理论上研究了基于片上网络的多处理器结构;2、提出并实现了单发单收总线和单发多收总线的多处理器节点;3、利用Mesh型网络拓扑结构进行多处理器系统扩展;4、设计实现了一个片上外设—硬盘控制器;5、运用工具软件搭建了一个基于片上网络的片上多处理器系统,并完成了相关的验证工作。