随着新技术的发展，语言学习系统领域在近几年来也有了许多突破，数字化语言学习系统是新产品的代表。语言系统的性能就在于自主学习性，实时性，音质完美，资源利用率高，系统大容量，多功能等。语音交互卡是数字化语言学习系统中的中枢，是整个系统语音、文本和命令等数据流的控制单元。 在IC设计领域中，SoC设计引领着当今系统设计潮流。Altera公司提出的片上可编程系统（SOPC）解决方案，是以PLD取代ASIC，更加灵活、高效的SoC。设计师使用Altera的SOPC Builder创建CPU－NIOS软核和参数化接口总线Avalon，便可很快将硬件系统（包括处理器、存储器、外设接口和用户逻辑电路）与常规软件集成在一块可编程芯片上。 本课题就业界最新提出的SOPC系统芯片设计技术，并结合Cypress公司的PCI桥控制器CY7C09449，设计数字化语言学习系统中的PCI高速语音交互卡，来完成整个系统数据收发、分配、合成任务。 本文首先了解PCI总线标准；熟悉两款PCI桥芯片—PLX公司的PCI9052与Cypress公司的CY7C09449；随后详述了基于NIOS的SOPC设计方法与开发流程；接着定义了基于时分多路复用的异步串行通信协议的系统数据格式；对系统数据流量、内存分配及可能遇到的设计问题进行分析；开发了自定义逻辑接口与提供的IP核资源快速建立NIOS片上子系统，并给出了与外围芯片的接口电路，最终完成系统的硬件设计。最后详细介绍了WDM驱动程序的设计原理、方法及在设计中的注意事项，用DriverStudio集成软件工具包开发了PCI语音卡具有内存和I/O读写、DMA操作及中断处理功能的WDM设备驱动程序，并用WSOLA算法实现了语音时长调整的程序设计，该算法应用于系统中具有很好的实时性和高质量语音。