近年来,随着微电子和计算机技术的发展,动态可重构系统设计及其应用映射问题逐渐成为国际上计算系统研究中的一个新热点。可重构计算是一种介于微处理器计算和ASIC计算之间的新的计算模式,其既具有软件系统的灵活性,又具有硬件系统的高性能。采用动态可重构技术,可实现提高系统性能,减少应用所需芯片资源和功耗的目的。本文着重研究了动态可重构系统设计方法及其循环计算的动态位宽管理方法。在动态可重构系统研究方面,本文首先讨论了动态可重构计算的概念和特点,以及FPGA用以实现动态可重构的结构特征。其次,讨论了在Xilinx的Virtex系列FPGA上利用JBits开发动态可重构系统的设计方法,包括系统的设计平台、编程模型和详细的设计流程。最后,通过构建一个实现累加乘循环计算的动态可重构系统,以验证基于JBits的动态可重构系统设计方法及其优越性。在动态可重构环境中循环计算的位宽管理方面,本文讨论了循环计算位宽变化的理论分析方法,改进了位宽变化的运行时分析方法,提出并实现了基于遗传算法的动态位宽管理调度算法。本文组合了这些部分构建了1个循环计算的动态位宽管理框架,以实现对上面设计的累加乘循环计算的动态可重构系统的位宽优化。本文对上述研究进行了实验验证和结果分析。实验结果表明,动态可重构系统在解决数据密集型计算方面有其特有的优势,而基于JBits的动态可重构系统设计方法可降低系统开发的复杂性,加速系统的开发。而本文提出的循环计算动态位宽管理框架,尤其是基于遗传算法的动态位宽管理方法,减少了所消耗的系统资源,提高了循环计算的处理性能。