随着信息技术的发展,人们的生活逐渐被海量数据淹没,由此催生出了数据压缩技术。其中的无损压缩技术,在电信、航天、医疗等领域,有着广泛的应用背景。该技术的硬件实现方案,因为压缩速度快、性能强而日益获得人们的重视,成为一个热门的研究方向。本设计提出了一种基于LZW优化算法的数据无损压缩硬件实现。根据硬件实现的特点对算法做了相应改进,将LZW与霍夫曼编码相结合,引入了并行分级体系、虚拟字典概念和FIFO更新策略。根据改进算法设计了压缩器体系结构,采用并行字典查找方法,改善匹配串地址编码,适于硬件实现,提高了查找速度。字典被拆分成8个小字典,宽度递增,有效节省了存储空间。压缩器分成各个模块,并用硬件描述语言VerilogHDL设计。体系结构清晰,减少了代码量,体现了模块化思想。采用控制寄存器来配置压缩器,清晰分离了控制部分和数据部分,优化了结构。采用基于CRC8码比较的BIST设计,有利于提高测试速度,体现了DFT思想。设计完成后,用C程序完成仿真模型,验证了系统功能的正确性。比较各种字典划分方法,证明了所选择方案的合理性。在Modelsim仿真环境中,对代码进行功能仿真,结果表明压缩器可以正确按照改进算法实现数据的压缩。使用Synplify,工具,以Xilinx的Virtex4系列器件XC4VFX100为目标对设计进行综合,结果显示工作频率达到了175MHz,资源占用情况也可以接受。压缩器数据处理能力达到601Mbps,是同样算法的软件实现的20倍,与市面上同类产品相比亦毫不逊色。