随着互联网逐渐深入到各行各业,网络安全问题正日益被人们所关注。敏感数据的被盗、隐私数据的曝光或者信用卡的信息、登陆账号和密码丢失等问题,使计算机网络安全性亦越来越引起人们的重视。许多专家学者更期望从新的技术领域来解决网络安全问题,而不是仅仅局限于已经形成的技术领域。单处理器双总线安全计算机体系结构(sCPU-dBUS)从改进计算机体系结构的角度,进一步的加强计算机系统的网络安全性,它的思路是将总线分为本地总线和网络总线两种类型,使用两条总线来取代传统的单总线结构,采用物理隔绝来保护敏感数据。随着人们对系统功能要求的逐渐增多,单处理器的性能逐渐不能满足人们的需求,因此本文在单CPU双总线安全计算机体系结构(sCPU-dBUS)的基础上提出了多处理器双总线安全计算机体系结构,来提高双总线体系结构计算机系统的性能。针对此安全体系结构在FPGA开发板-V6上进行了研究、设计与仿真。本文首先针对该体系结构的整体硬件设计进行了阐述,详细描述了总线桥接器、多处理器阵列、时钟、信号设置。同时,为保证增加的CPU阵列能够得到充分的使用,增强系统的健壮性,提出了一种基于浮动监督式的多CPU管理方式技术方案,该方案可以极大避免系统因单个CPU资源的崩溃而造成的整个系统的崩溃,并对整个体系结构进行了仿真实现。其次,由于该体系结构是面向嵌入式应用的新型计算机体系结构,与传统嵌入式体系结构相比较,该安全体系结构大大增强了系统的安全性,同时也拥有单总线嵌入式系统中所没有的硬件设计——总线桥接器,它是这种新型计算机体系结构中最重要的部分,传统的嵌入式操作系统的性能测试中,没有针对或者考虑到这种新型体系结构中总线桥接器及总线切换机制对系统的影响,也没有相应的指标来对其衡量,为方便后续研究改进总线桥接器,本文结合单总线嵌入式实时操作系统性能指标与该体系结构专有的总线切换机制的特点,设计切换延迟、系统转换以及系统间数据交换速率三个指标来对总线桥接器及系统切换机制的性能进行度量。最后,对该体系结构中总线桥接器及总线切换机制进行了测试,并对测试结果进行了分析。