随着超深亚微米技术的发展,在一块芯片上所能集成的处理器数目将越来越多,而传统的基于总线结构的片上通信方式将逐渐不能满足片上多处理器之间数据的通信要求。片上网络(NOC)技术作为一种新兴的片上通信的关键技术,已经成为解决复杂多处理器系统中数据通信问题的重要方法。随着半导体技术的发展,片上网络互联通信技术将逐步取代传统的基于总线结构的SoC技术,成为片上多处理器系统研究中的一个热点。其中,路由节点作为片上网络中重要的数据交换单元,对于片上网络的性能起着至关重要的影响。本论文正是在此研究背景下,深入理解了片上网络发展背景,分析了片上网络的相关技术,深入研究了片上网络的路由节点,并在此基础上完成了以下工作:1.设计并实现了三种NOC路由节点。在对NOC路由节点分析的基础上,重点研究了片上网络中路由节点具体的微结构,其中包括三种典型的路由节点:输入缓存队列形式的路由节点、VOQ和输出缓存队列形式结合的双缓存路由节点、以及可设置仲裁优先级的路由节点,并在仿真的基础上对所设计的路由节点进行了性能评估与分析。2.提出并设计了双模通信方式NOC的结构。将电路交换通信方式和包交换通信方式二者结合,设计了一种双模通信方式的NOC通信结构,并采用4×4 2D Mesh拓扑结构的双模NOC,从RTL级对设计进行了仿真及验证。3.研究了动态可重配置技术在FPGA上的实现。动态可重构技术是当今的一个研究热点,将动态可重构技术与NOC结合是未来的一个研究方向。本文基于动态可重构技术的研究,在XILINX公司的FPGA上,使用最新的EAPR设计流程实现了局部动态可重配置技术,为后续动态可重构技术与NOC结合的研究工作奠定了基础。