随着应用复杂度的增加，软件程序对存储空间的需求也逐步增大。由于星载处理机的存储器容量在物理上的增加往往受到机器自身、系统成本及功耗等的制约，因此将程序代码进行压缩存储，以从逻辑上来扩充存储器的容量，提高存储器的带宽。　　本文结合星载处理机主控制器SOPC的设计，采用程序代码压缩存储解决方案，提出了两种新的代码压缩方法，并将代码解码逻辑成功地在FPGA中实现。本文的研究工作主要在以下三个方面展开:　　(1)对存储压缩系统的理论研究　　研究了存储压缩系统的层次结构设计以及cache的设计和优化，分析了影响系统性能的因素和评估处理器性能和存储器性能的方法。详细定义了码源符号、压缩后代码符号等概念，分析了代码熵、代码联合熵、代码条件熵以及代码信息的相关性和码源剩余度的性质及计算方法。建立了六种程序代码的数学建模模型，分别为:域模型、指令类型模型、执行宏模型、分块模型、概率模型以及混合模型。对目前论文中、工程中出现的各种代码压缩方法进行了归类，并可根据对所建立的代码模型进行组合变换，设计出新的代码压缩方法。　　(2)程序代码压缩存储方法的研究　　提出了基于多字典的代码压缩存储方法和聚类分块的代码压缩存储方法。多字典的代码压缩存储方法，根据指令集合中不同编码出现的频次，对指令集合进行分类，并对各类编码集合采用不同索引长度的字典进行压缩。理论证明和实验结果表明，本方法的效果优于采用传统的字典压缩的压缩率。对MiBench基准程序在ARM和MIPS指令集下编译的指令采用本方法进行压缩，压缩率分别在50％～55％，65％～71％之间。聚类分块的代码压缩存储方法，充分利用源代码符号以块的形式连续出现的特点，将这些代码聚为m类，然后再根据源代码符号的整体概率分布，将源代码符号分为n类，最后采用基于多字典的编码方法进行压缩，MiBench基准程序在ARM和MIPS指令集下编译的指令的压缩率有了进一步提高，分别在43％～44％，62％～70％之间。实验结果表明，这两种代码压缩方法的压缩效果都非常显著，且解压逻辑简单、易于实现。　　(3)程序压缩存储技术在SOPC中的应用和实现　　研究了指令解码器实现的三个关键问题:符号快速定位、地址映射和访存时间的减少。通过并行的查找多字典，实现符号的快速定位，同时增大了存储带宽。通过地址映射表来解决程序压缩前后指令的地址变动问题，使得程序在压缩后，仍能正确找到跳转指令的实际地址。通过地址映射缓冲存储器来减少访存次数，从而降低cache失效时的时间开销。设计了用于星载遥感影像处理系统的SOPC控制器。采用代码压缩方案，提高了存储器的带宽、增强了MPU16-RISC处理器的性能。对NandFlash中的DSP程序也进行压缩存储，通过FPGA中的MPU16-CPU进行解压并传送给DSP的link口。