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集成电路是信息产业的核心，与其相关的设计和制造技术与国民经济和社会发展密切相关。随着集成电路应用规模的不断上升，传统设计方法的设计效率无法满足要求，因此使用基于行为级描述输入的高层次综合技术成为数字应用设计的重要技术手段。同时，现场可编程逻辑器件因其计算效能较高、验证容易且设计周期较短等特点，成为先进高层次综合技术的优选目标平台之一。 本文对目前高层次综合技术中片上互联结构支持不足的问题展开研究。在已有的FCUDA的CUDA语言输入高层次综合流的基础上，提出采用通用片上互联结构，在高层次综合过程中与其结合的方式，解决系统互联问题。主要内容包括: (1)在并行高级编程语言向硬件电路转化的高层次综合过程中实现片内互连结构生成支持，同时对原始FCUDA高层次综合流进行改进，使生成硬件计算核心可与所采用互联结构相结合，实现系统级硬件的高层次综合输出。 (2)完成互联结构硬件设计并建立基于互联结构的系统模型，有效提升高层次综合辅助应用的设计空间探索能力。使高层次综合工具在面对复杂应用和大规模加速器系统时可提供有效的最优设计选择。 (3)在层次化总线系统高层次综合中实现优化的设计空间探索算法，降低设计空间探索难度，并可提供最优设计参数作为输出。 (4)设计并实现适用于高层次综合的片上网络路由器，在此基础上设计并实现基于分布式目录的数据复用方法，提升所生成的应用系统的可拓展性和系统性能。 (5)对每一种互联结构支持的高层次综合流以及根据输入应用生成的系统进行设计空间探索，对比分析不同互联结构对系统性能的影响。 由结果可知，本设计可有效提升已有高层次综合流在系统设计方面的可拓展性、设计空间探索的有效性以及生成结果的高效性。