随着集成电路设计、制造技术的进步和软件开发手段的日益成熟,DSP以其体系结构的特殊性,强大的处理能力,在通信,多媒体,信息家电等领域得到了极为广泛的应用。本文完成了一款16位定点高性能数字信号处理器rDSP的内核设计。在目标指令集特点分析的基础上,根据设计约束,论文提出了rDSP Core的微体系结构实现。其中控制通路的设计中采用了基于分布式译码,双相时钟设计的同步流水线结构简化多周期指令的控制,并对基于此结构的冲突模型进行了分析,提出了设计中的解决方法。指令译码器采用预译码技术,硬布线译码结合指令状态机控制的微码ROM的协同译码结构。数据通路的设计采用Core内部总线提高了功能单元间数据传输的效率。在此基础上,本文引入了时钟管理单元并采用门控时钟技术降低功耗。为了对rDSP Core指令集功能进行高效地验证,本文构建了基于标准参考模型的自动化平台,分三个层次完成指令集的验证工作。本文中所采用的设计方法已被成功应用在数字信号处理器rDSP的开发中。经流片后测试表明,整合rDSP Core的数字信号处理器rDSP功能上完全兼容目标指令集,频率性能完全符合设计目标。