受汽车电子、消费类电子和工业等市场的推动,32位MCU市场正在持续的增长,开发具有自主知识产权的32位MCU具有重大意义。本文采用杭州中天微系统有限公司的嵌入式CPU CK510(CK-Core系列的一个型号)和AMBA2.0总线,集成若干常用的外围功能模块电路,完成一个32位MCU原型的RTL设计,以搭建一个基于CK-Core的32位MCU设计平台,为后续根据实际应用进行添加、裁减和优化等32位MCU设计的工程化和实用化工作打下基础。论文给出了基于CK510和AMBA总线的32位MCU的总体架构,详细分析了CK510的体系结构、指令集、流水线结构、编程结构、数据格式、中断机制和总线接口,根据AMBA2.0总线(AHB/APB)协议设计了MCU的AHB/APB总线模块。论文研究了MCU上各个外围模块的工作原理,给出了包括SRAM控制器、Flash控制器、DDR控制器、DMA控制器、UART、中断控制器、GPIO、Timer等在内的各个模块的结构设计、寄存器设计,采用verilog HDL完成了各模块的RTL设计,并把CK510、AMBA总线和各外围模块集成为一个32位MCU原型的RTL设计。论文通过集成相应的仿真模型,完成了该MCU的TestBench设计,在Linux操作系统下搭建了该MCU的验证平台,结合Perl语言、C工具、System Verilog语言和测试用例,有针对性地完成了各个模块的功能仿真。仿真结果表明,设计达到了预期的要求。