随着大规模以及超大规模集成电路的高速发展,半导体工艺已进入了深亚微米时代,器件的特征尺寸将越来越小,芯片的集成度也会越来越大,目前已可以在单个芯片上集成上千万甚至上亿个晶体管。这么密集的集成度使得我们现在能够在一小块芯片上把以前需要由数块芯片共同实现的功能集成起来,这就是我们通常所说的片上系统SoC。SoC由于其规模大,时序关系严密,结构复杂,这些都要求它的设计起点比普通ASIC (application specific integrated circuit;专用集成电路)高,不能一切都依靠电路单元、基本逻辑作为基本单元,而是要采用IP核复用技术,利用片上总线将各个IP核模块互联起来构建整个系统。同时,随着FPGA技术的不断发展,在一块FPGA的芯片上面集成一个完整的系统已成为可能,再利用FPGA的现场可编程特性,现场设计用户IP核,将用户IP核与系统自带IP核通过片上总线互联成一个系统,这就是片上可编程系统SoPC,本文主要就是研究基于Xilinx公司FPGA芯片XC2VP30的SoPC开发与实现。本文首先介绍了SoC、SoPC、IP核和片上总线的基本概念以及国内外发展现状以后,阐述了Xilinx大学计划中的一款开发系统XUPV2Pro的资源情况和主要模块以及板卡主芯片XC2VP30片上总线的结构和协议规范,同时介绍了Xilinx公司的SoPC集成开发环境EDK以及集成综合环境ISE。作为本文研究的核心,重点研究了基于芯片XC2VP30的SoPC实现过程,并设计了一个用于采集数字信号的IP核,通过仿真验证并挂载到片上总线(PLB总线)上面,完成整个SoPC系统的开发并成功的采集到数字信号,验证了本文研究的有效性。