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集成电路向超深亚微米级发展，一块芯片的集成度越来越高，系统级芯片(System On Chip；SOC)设计成为集成电路设计的核心。超复杂的系统设计已让设计师不可能单独设计所有的模块，基于IP（Intellectual Property）的设计方法应运而生，成为集成电路的主流设计方法。目前，SPI、IIC、UART三大协议已经能够分别满足不同情况下的串行通信，成为串行通信领域不争的标准。为了在一块芯片中同时支持SPI、IIC、UART协议，设计师们通常将三个独立的SPI、IIC、UART的IP核集成到一块芯片上。这种方法简单易行，但不是最佳的选择。为了追求更高的设计效率，设计师已经成功实现SPI协议进行扩展后与UART进行通信，但还没有将三种通信协议融合的设计方法。基于上述原因，本论文提出了将SPI扩展后与IIC进行通信的方案，通过分析，进一步提出了一种融合三种协议的串行IP设计方法。该IP设计方法可灵活配置IIC、SPI和UART三种协议，减少了逻辑单元的使用。在设计过程中，基于APB总线的串行扩展协议IP的设计方法，设计了该IP的详细设计结构图；根据控制需求，设计了详细的状态转换图，后通过Verilog HDL语言建模实现了该IP的所有功能。最后，在Synopsys公司的VCS仿真平台上，对该IP核进行了验证，得出了验证覆盖率统计结果，并通过了逻辑综合、时序分析、等效性验证。验证结果表明，该设计达到预期效果，逻辑面积较单独使用三个IP的小；扩展的SPI协议能正常与IIC和UART进行通信；也体现了该IP的实用性和工程价值。