近年来，为了满足信息技术科技不断发展的要求，数字信号处理技术应运而生并飞速发展。在数字通信、信号处理、图像处理等诸多方面，DSP极大程度地发挥了其可程控、高精度、高稳定性、易于大规模集成并实现自适应算法等诸多优点，成为增长速度最为迅猛的电子产品之一。相较于浮点式DSP，16位定点式DSP由于具有成本低和功耗低等显著特点，在DSP领域得到了最为广泛的应用。本文首先介绍了DSP的相关背景知识与基本概念，完善了DSP的理论知识。包括DSP核的基本组成部分、总线结构，以及流水线的相关概念，引入了DSP核采用的流水线技术。根据集成电路逆向分析流程，对TMS320LF2407A芯片进行了逆向分析，结合初步仿真确定了芯片的各个模块，并对DSP核部分进行了整体仿真功能验证。在DSP核能够正常工作的前提下，本文总结了DSP核的设计方法，包括DSP核的总线设计以及核心模块设计，全面地分析了DSP核流水线的实现方案，DSP核的指令流与数据流及中断的处理方法，详细分析了各个关键模块的功能。最后文章引入了低功耗技术的概念，介绍了低功耗的基本技术，并针对DSP核的设计提出了低功耗的改进措施。本次设计的课题背景来自北京华矽微公司项目中TMS320LF2407A芯片。本次课题结合BCD0.18μm工艺，对芯片首先完成了逆向提取工作，结合正向设计的方法对DSP核进行了分析。借助Modelsim与HSPICE仿真工具，本文对整体DSP的指令周期、寻址方式、逻辑功能、功耗等方面进行了仿真验证，仿真结果表明DSP核性能符合设计要求。DSP核的最高时钟频率为12.5MHZ，共支持180条指令，可在单个机器周期内完成并实现高速运算，提高了DSP的工作效率。最后，在综合考虑版图的设计因素后，完成了版图设计。