随着微电子技术和EDA技术的不断发展以及应用领域多样化的需求,促使集成电路向高速、高集成度、低功耗的系统集成方向发展。在单芯片上集成了嵌入式CPU、DSP、存储器和其他控制功能的片上系统(SOC)正处于高速发展中。Altera公司提出的片上可编程系统(SOPC)解决方案,使得FPGA在嵌入式系统设计领域的地位越来越重要。利用SOPC解决方案可将CPU、存储器、I/O接口、低电压差分信号(LVDS)技术、时钟-数据自动恢复(CDR)以及锁相环(PLL)等系统设计所必需的模块集成到一片可编程器件(PLD)上,构成一个可编程的片上系统。本文在研究Altera公司推出的第二代Nios II嵌入式处理器基础上,对工业生产中大面积喷涂造成的浪费提出了一种解决方案,并利用Altera公司的Nios II嵌入式技术和FPGA开发板进行了喷涂控制系统的硬件开发设计。在喷涂系统硬件电路设计中主要完成了Nios II CPU及其外围硬件的设计、图像传感器的选择及其外围电路设计、图像采集控制模块的设计、LCD和CPU系统的接口设计等。在嵌入式系统协同设计方面,完成了与系统硬件设计相关的底层软件设计。所设计的系统能够实现图像信号的正确输出、系统初始化界面以及图像的显示。本系统的硬件平台是Altera公司的1C6开发板,软件平台是Altera公司的QuatusII和Nios IDE。整个系统的设计充分体现了SOPC技术的优势,能够增加设计的灵活性,缩短设计周期、降低设计成本。