SOPC是基于大规模FPGA的单片系统。SOPC综合了SOC、PLD和FPGA的优点,集成了硬核或软核CPU、存储器、I/O以及可编程逻辑。SOPC系统开发过程是一个软硬件协同设计的过程。软硬件协同设计协调软硬件开发过程的并行开展,一方面可以缩短设计周期,提高设计效率,另一方面可以根据系统各功能模块的特点和设计约束,选择合适的软件或硬件实现方式。本文对SOPC的发展现状和相关技术进行了研究,以Altera的SOPC实现平台为背景,结合JPEG静态图像压缩这一典型的计算密集型应用,提出了SOPC软硬件协同设计的设计流程,包括:系统需求分析、软硬件划分、用户自定义逻辑、硬件加速模块挂接等。以C语言为系统描述工具,运用通用的性能分析工具对系统模型做定量分析,从而得出软硬件划分的重点目标模块。再综合考虑设计约束、功能固化的技术复杂性和开发周期,确定系统的软硬件划分。着重分析了色度空间转换、离散余弦变换、量化等计算密集型变换的用户自定义逻辑实现和基于Nios II的SOPC系统下硬件加速模块挂接这两个方面的内容。此外,设计了Avalon流模式的LCD控制器,从而构成完整的基于SOPC的JPEG压缩系统。