SOC技术经过快速的发展,显然已成为IC设计的核心技术。作为SOC技术基础的IP复用技术和片上总线技术得到了业界的广泛关注。特别是ARM公司的AMBA总线功能强大、使用方便,得到了很多第三方的支持,应用前景广阔。此外,由于SPI总线协议是目前比较常用的简单高效的串行通信协议,具有同步、高速、全双工的特点,SPI接口可以使微处理器与各种外围设备进行数据交换,在SPI主机的串行时钟下,数据按高位在前,低位在后传输,其在低速外部设备中应用广泛。我国的SOC设计很大一部分是采用国外大公司的IP核,其价格非常贵。因此,设计我们自己的IP核,掌握IP核的各种设计技术很有意义。本论文首先详细介绍了AMBA和SPI两种总线协议。根据SPI协议和时序设计了接口架构。在此基础上,按照自顶向下的设计思路,用可综合的硬件描述语言设计了一种能够挂载到APB总线上的SPI IP核以及对各模块的功能进行详细的说明。相对于其它论文设计的IP,本文设计的IP具有占用逻辑资源少,功能完备的特点而且方便对接口处理用于挂载到其它总线上。编写了测试案例和搭建了测试平台对RTL代码进行了功能仿真和FPGA验证。通过一系列的仿真和验证,本文所设计的模块功能正确,结构简单且占用逻辑资源较少,达到了预期的设计目的。利用DC综合软件对基于SMIC 0.13μm工艺库对所设计的IP模块进行了逻辑综合,得到了面积、时序、功耗的报告。最后,完成了该IP核版图的布局布线等工作。