目前嵌入式领域的图像处理技术呈现出计算复杂、数据量大、并发性和实时性的要求越来越高等特点，使得传统的处理器体系结构越来越难以满足现实应用的需求。而PIM(processor-in-memory)技术是一种将处理元集成到存储单元的技术，而且PIM技术具有低存储延迟、高数据带宽的特点，可以解决数据带宽问题，大大提高计算性能，是解决数据带宽问题的一种较新的解决方案。根据PIM技术的特点，本文研究并设计基于PIM技术的SIMD核的控制器。　　 论文在基于PIM技术的SIMD核体系结构模型与指令集体系的基础上，对微体系中的控制器进行了设计，其中详细介绍了控制器中的主要模块PC逻辑单元、控制单元和数据通道，以及控制器相关指令的寻址方式、指令格式和控制器相关指令的实现过程。然后是对取指、译码、执行三级流水线的设计，并解决流水线所产生的数据相关和控制相关的问题。　　 基于PIM技术的SIMD核体系结构各个部分的设计采用硬件语言Verilog进行了实现。在微体系结构完成设计后，利用XilinxISE进行指令的软件仿真，通过仿真波形验证功能的正确性，在综合、布局、布线后并生成位文件，下载文件到FPGA开发板进一步验证设计的正确。