随着半导体工艺进入纳米时代，单芯片上的晶体管数量已达到十亿级以上，这就意味着一个芯片上集成的IP核越来越多。而IP核数量的激增将会导致基于总线的片上系统(SoC)在设计上无法解决时钟同步，地址空间有限，系统不能灵活扩展等一系列问题。此时，将计算机网络技术引入集成电路开发中，一种新型的芯片体系构架--片上网络(Network On Chip,NoC)便应运而生。NoC从体系结构上避免了总线型结构产生的各种问题。当前,对NoC的研究还是集中在网络拓扑和路由算法的领域，这两方面也是决定NoC网络复杂程度的关键性因素。本文主要针对NoC的网络拓扑和路由算法进行研究，首先概述了NoC体系的基本结构和路由器的组成部分，接着重点介绍了NoC的拓扑结构、交换技术等关键技术，并在研究了NoC直接型拓扑结构中的Mesh和Torus结构后，分别提出基于Mesh和Torus拓扑结构的路由算法，并通过OPNET网络仿真工具分别对其进行仿真和分析。通过OPNET网络仿真得到的吞吐量和时延图表明，本文中提出的基于Torus结构的路由算法比基于Mesh结构的路由算法在时延和吞吐量等性能上更有优势，这对进一步研究NoC的路由算法做了一个很好的铺垫，今后在这个领域还需要更深入的研究。