摘要：基于SOPC技術設計了一個綜合應用系統；實現了鍵值數據采集、顯示，并將采集到的數據通過串口送給上位機；也可以接收上位機送來的數據，控制點亮相應的二極管且將接收到的數據顯示在數碼管上。系統硬件由FPGA及外圍電路組成，采用了性能優良的Nios II軟核處理器；軟件在Altera公司的軟件集成開發工具Nios II IDE下應用C語言編程。該系統工作可靠，在實際的應用設計中有一定的參考價值。
關鍵詞：數據采集；控制；軟核處理器；數據；工作可靠

隨著IC設計與工藝水平的提高，可編程邏輯器件FPGA因其功能強大，設計靈活，開發周期短等特點，得到了越來越廣泛的應用。片上可編程系統(System On Programmable Chip，SOPC)的設計方法更是越來越受到重視。SOPC將微處理器、存儲器、定時器、通用I／O接口等系統設計必需的功能模塊以及用戶設計的特定功能的模塊集成到一片可編程邏輯器件上，構成一個軟、硬件可編程的片上系統。采用NiosⅡ軟核處理器，使設計具有更大的靈活性。NiosⅡ系列32位RISC嵌入式處理器具有超過200DMIP的性能，在低成本FPGA中實現成本只有35美分，可以在多種系統設置組合中進行選擇，滿足成本和功能要求。這種設計方式使整個系統的裁減、擴充、升級變的容易，可縮短系統的開發周期，節省開發成本，延長產品的生命周期。

1 系統總體框圖
系統一方面采集按鍵的鍵值顯示在數碼管上，并將鍵值數據通過串口送給PC；另一方面通過串口接收由PC發來的數據，將收到的數據顯示在數碼管上，由收到的數據控制相應的發光二極管亮。系統方框圖如圖1所示。

整個系統由Altera支持SOPC的CycloneII高性能、低成本、低功耗的FPGA和一些外圍電路組成。采用了Nios II嵌入式處理器，在FPGA芯片上實現核心控制處理功能。外圍電路主要有串行通信接口，LED數碼管、發光二極管，鍵盤，Flash、SRAM存儲器等組成。