可穿戴计算机(wearable computer)是一种新概念的个人移动计算系统。它是伴随着计算机不断向超微型化发展应运而生的,也是“计算机应以人为本”这一理念的必然产物。SOPC是可编程技术发展到一定阶段的必然产物。它作为SOC和PLD/FPGA相结合的一项综合技术,集合了两者的优点,适合于两者的应用领域。并由于它的灵活性,对于目前竞争激烈的IT市场来说,提供了非常好的技术和广泛的应用产品领域。美国Altera公司开发的基于SOPC技术的Nios II嵌入式处理器,是一个可变结构的、通用型的RISC嵌入式处理器。嵌入式设计者能非常方便地使用SOPC Builder系统开发工具设计构造以处理器为基础的系统。传统基于单片机的多处理器系统结构复杂,可靠性差,而基于32位的NiosII的SOPC多处理器系统解决方案,从根本上改变了多处理器系统的设计理念和方法。采用SOPC技术,可以将处理器和其他设备封装在一个SOPC芯片内,有效减小可穿戴计算机的体积,适应可穿戴计算机微小型化发展的需要,另外封装在一个芯片内还可以有效降低通信开销,从而降低功耗,适应可穿戴计算机低功耗的设计要求。还可以提高速度,尤其是可以降低成本,能够快速地生成最终产品,有效地缩短了开发周期。本文采用SOPC技术来设计一个共享资源的可穿戴计算机三处理器系统,其中主处理器主要负责操作系统和应用软件的运行,网络处理器主要负责进行报文处理,DSP处理器主要负责对视频图像数据进行处理。文中详细地阐述了基于Nios II和FPGA的多处理器系统的实现机制,讨论利用硬件互斥核实现多处理器资源共享的方法,并给出硬件设计的具体步骤以及软件设计、调试方法和关键技术。文中介绍了网络处理器Nios II的结构特点和自定义指令以及基于Nios II软核处理器的网络处理器转发软件的设计方法和基于视频图像处理的DSP处理器的设计方法。经验证,采用此技术设计的三处理器系统很好地适应了可穿戴计算机微小型化和低功耗的设计要求。