由于FPGA技术的不断发展和创新，新代FPGA的发展趋势已成为RISC处理器与FPGA的集成、融合与优化。近日，Altera公司和英国ARM公司联手在FPGA架构中集成800MHz ARM Cortex-A9MPCore，推出Arria V和Cyclone V SoCFPGA。SoC FPGA发挥了FPGA逻辑控制对大量数据进行高速处理的优势和ARM软件编程灵活的特点，提供了可观的并行和串行处理能力，实现了两者功能的互补。在开发具有复杂算法和控制逻辑的系统体现了卓越的性能。首先，本文介绍了SoC FPGA的结构和性能，以及ARROW发布的Altera SOC开发板。并在此基础上详细介绍了SoC FPGA的软硬件开发环境Qsys和DS-5以及开发流程，充分体现了软硬件协同设计的思想。然后，由ARM处理器读取外部存储器的两段视频数据，用软件完成MPEG视频的解码。本设计的解码采用libmpeg2-0.5.1解码库，在DS-5中导入该库并和设计文件联合编译，即可在设计文件中调用该库完成解码。再将解码后的数据通过AXI总线传输到与FPGA相连的DDR3中以待处理。最后，FPGA读取DDR3中的视频数据，用Altera提供的视频图像处理IP核对视频、背景及其他图像做系列的转换和匹配等工作。首先将视频转换为Avalon-ST视频协议形式，再用Color Plane Sequencer转换色彩平面样本通过Avalon-ST接口的传输方式。这两个视频构成图层1和图层2。同时用自定义组件读取ROM中的图像数据，并用测试图发生器产生屏幕背景，它们分别构成图层0和图层3。再用Alpha调配混频器将该图像、屏幕背景及两个视频四个图层融合起来，最后用Clocked Video Output将Avalon-ST视频转换为钟控视频格式，发送至VGA接口即可显示。