本文通过对IMA通信系统（Inverse Multiplexing for ATM）在芯片上实现过程的介绍，探讨关于大规模集成电路的产品定义，架构设计，芯片实现的方法。重点介绍了嵌入式处理器和嵌入式软件在芯片设计中的应用和软硬件协同设计的方法，探讨嵌入式处理器在未来SOC芯片设计的重要性及必要性。 对产品定义，在保证系统功能和性能完善的基础上，IMA芯片定义了清晰而且通用的芯片系统接口。为保证产品的低成本，高性能，可升级，易操作，我们引入了内嵌微处理器和内嵌软件，并从系统出发，进行统一的系统功能定义与描述，采用系统级软硬件协同设计的方法，在系统级上比较了不同软硬件划分与实现结构对产品性能与成本的影响，从而进行了设计的最优化。为保证产品的可靠性，我们在芯片的可测性定义时充分考虑了生产测试，用户板测试，系统测试的各种情况。最终引入了FULLSCAN，BIST，JTAG，自环系统诊断，在线系统诊断等DFT设计方法。 在芯片实现过程中，IMA芯片采用良好的硬件架构设计优化系统关键指标。文中还重点介绍了内嵌处理器与外部处理器的并行通信和串行通信方式，中断与查询方法，以及内嵌处理器与系统功能块的通信方法。最后分析了大规模数字电路中异步设计的风险与IMA芯片中的异步接口方法。 通过规范的系统设计流程和严格的设计过程，我们得到了一个功能完善，性能优越，成本低廉，具有竞争力的产品。