随着现场可编程门阵列FPGA（FieldProgrammableGateArray）技术的不断发展，片上可编程系统SOPC（SystemOnProgrammableChip）逐渐成为嵌入式系统开发的新方向。SOPC系统开发过程是一个软硬件协同设计的过程。软硬件协同设计可缩短设计周期，提高设计效率。本文以Altera的NiosⅡ为开发平台，结合JPEG解码算法这一典型的计算密集型应用，对SOPC软硬件协同设计技术进行研究。论文首先阐述了课题的研究背景和相关技术的发展现状，然后介绍了JPEG编码技术和SOPC软硬件协同设计的基本理论及设计流程。在这些理论知识的支持下，以DE2-115开发板为硬件开发环境，在NiosⅡIDE平台上完成JPEG解码算法的软件实现，并将解码后的结果通过触摸屏显示出来。该过程主要涉及：利用SOPCBuilder搭建和配置NiosⅡ处理器系统、熵解码、离散余弦逆变换、反量化变换及色彩空间转换等算法的实现。最后，根据软硬件划分准则，将色彩空间转换模块和离散余弦逆变换模块用硬件实现并在Modelsim下进行仿真验证，对比分析，该模块的硬件实现有利于提高解码速率。本文主要完成了JPEG解码算法的软硬件并行实现，对软硬件协同设计技术的后续研究奠定了基础。