随着芯片制造技术的发展，单个芯片中可以集成更多的IP(Intellectual property)核，片上系统的总线结构已经不能适应系统芯片的发展，因此一种全新的集成电路体系结构NoC(networks-on-chip片上网络)应运而生，它的核心思想是将计算机网络技术移植到芯片设计当中。由于片上网络具有良好的空间可扩展性，提供了并行通信能力，以分组交换作为基本通信技术，采用全局异步——局部同步的通信方式，因而能从体系结构上彻底解决总线架构带来的问题。　　 片上网络的复杂度体现在拓扑结构和路由算法这两部分，本文正是对这两个方面进行了研究，重点介绍了直接型网络结构和间接型网络结构，以及常用的路由技术和算法。在研究拓扑结构的基础上，本文对2D-Mesh结构做出改进，将改进后的拓扑与2D-Mesh、2D-Torus进行理论上的分析；针对Mesh结构中常用的防死锁路由算法——XY路由算法，提出与其相对应的路由算法，并证明了该路由算法的无死锁性。　　 最后，在OPNET上建立2D-Mesh、2D-Torus和改进后的拓扑的模型，对它们进行仿真，并对仿真结果进行了分析，验证了文中理论分析的正确性。