Nios处理器是ALTERA公司在2000年推出的一种软核处理器,加上该公司提供的QuartusⅡ和SOPC Builder软件,使用户能很方便的完成片上可编程系统(SOPC)的设计,使电路系统的设计更加趋向软件化,系统的升级换代变得更加便利。LED显示屏作为一种新兴的显示媒体,因为寿命长、亮度高、易于操作等特点,已经在很多行业内得到了广泛使用。LED显示屏系统有很多种类,对于其控制系统无法提出一种或几种统一的解决方案,不便于技术更新和产品升级。针对这种情况,本文提出一种基于Nios软核处理器的设计思路,将处理器、外围接口控制器和部分硬件逻辑功能结合在一片FPGA芯片内实现,对于不同的系统要求只需重新对FPGA进行配置即可;而且可以针对特定的需要,生成在某些方面的性能特别强大的处理器系统,对资源进行最合理的利用。根据该设计思想,本文设计了一种基于Nios软核的LED异步显示屏控制系统。文中对LED显示屏、Nios处理器、Avalon总线的结构特点、SOPC的设计流程和开发工具进行了介绍,并对这套系统中的Nios软核和硬件逻辑的设计进行了详细的描述,在此基础上制作了系统的硬件电路,并进行了软件方面的设计调试。最后对SOPC技术目前的发展状况做了简要介绍。