在光纤布拉格光栅传感系统中,法布里-珀罗(F-P)滤波器是实现波长解调的关键器件。针对模拟控制电路产生锯齿波进行滤波器驱动的速度和频率分辨率不够高的缺点,利用Altera公司的可编程片上系统(SOPC)技术,设计了一个基于FPGA和高速数模转换芯片DAC904的控制电路,并通过后级调理电路处理得到了一个频率为100 Hz、幅值为0~18 V的锯齿波电压信号完成对F-P滤波器的驱动控制。仿真结果表明:利用数字化技术产生锯齿波来控制滤波器的设计方法,可以简化电路设计,提高输出信号的频率分辨率,提高系统运行速度。

目前以DSP或GPU为核心、FPGA为协处理器的机载显示器图形生成技术无法满足低成本、低功耗的应用场合。针对此现状，文章提出了一种基于SOPC的图形生成技术。该技术以SOPC为核心，搭建图形生成的硬件平台，使用SOPC内部集成的NiosⅡ软核处理器执行图形生成算法运算，并协同可编程逻辑资源完成对帧存的乒乓操作，实现图形数据的实时生成。与传统方法相比，该技术无需DSP或GPU芯片，可以明显降低产品的成本和功耗。实验结果表明，采用该技术后机载显示器可以生成640×480分辨率的图形，帧频为26 fps，能够满足机载显示器实时显示的需求。

在Altera公司的Cyclone III上创建了一个带有Nios II软核和LCD控制器IP核的SOPC系统,并将LC/GUI移植到该SOPC系统上。在此基础上开发了一个便携式多功能视频信号发生器,方便检测液晶屏的光电特性和显示质量。

介绍了基于可编程片上系统( systemonprogrammablechip，SOPC)技术的图像处理系统的软硬件设计，创建了CMOS图像传感器控制器 IP核和 VGA显示控制器 IP核，实现了图像的采集和显示，并由 NiosII软核实现了基于 Sobel算子的图像边缘检测算法。采用此系统不仅可以获得良好的实时性，还能大大简化图像处理系统的软硬件设计。

针对传统DSP+FPGA设计方案结构复杂、功耗高、体积大、抗干扰性差等问题，应用可编程片上(SOPC)技术建立了多目标实时跟踪系统并提出了基于NIOS II核及其数据链路特征的软件优化方法，对系统采用的迭代投影跟踪算法和通信制导控制算法进行了优化。研究了算法结构优化，链路配置优化，代码优化，自定义指令和C2H技术，并将这些技术应用于多目标跟踪SOPC系统来优化算法结构，减少代码量，去除程序相关性并进行链路层硬件转换，提升软件并行流水性能。实验结果表明，该优化方法可使软件效率提升9~18倍。在图像序列100 frame/s，分辨率256 pixel×256 pixel的条件下，在1.3 ms内完成了单帧图像的多目标跟踪处理，470 μs内完成了单周期导航运算处理，使系统运算满足了实时处理的要求并在节约硬件成本的同时了简化结构，提高了运行稳定性。

针对目前具体产品中算法实现复杂且基于计算机(PC)平台的纯软件环境等问题，提出了一种视频车辆跟踪的嵌入式实现方法。利用可编程片上技术，使得视频检测摆脱PC平台的依赖。以Nios II软核处理器和外设知识产权(IP)核为硬件平台, 结合模拟/数字信号转换(A/D)和数字/模拟信号转换(D/A)的视频接口，以μC/ OS为操作系统,实现了视频检测的硬件与软件结合的嵌入式检测技术。最后实验验证了设计的有效性。

为了利用有机发光二极管(OLED)显示屏显示字符及图形，对基于NiosⅡ技术的OLED显示驱动进行了研究。利用FPGA开发环境编写SVGA时序的Verilog HDL程序，设计了适合EMA-100080型SVGA+主动矩阵OLED微型OLED显示屏的SVGA接口；利用NiosⅡ集成开发环境编写C语言程序/控制字符、图形的生成及传输，协调NiosⅡ和FPGA之间数据传输。经调试及验证，表明OLED屏能够显示特定的字符及图形。

基于SOPC的模拟音频控制面板主要应用于机载音频管理系统的地面测试设备中,实现了音频控制面板的功能及其与音频管理组件的通信协议。操作界面采用虚拟仪器技术实现,面板功能与通信应用SOPC技术采用模块化的设计方法在一块FPGA芯片中完成,FPGA同时控制USB模块与虚拟界面之间的数据通信。机载电子设备自动测试过程中,模拟音频控制面板快速稳定地为音频管理组件提供控制信息,提高了自动测试系统的可靠性,缩短了内场维修公司的维修时间,降低了维修成本,提高了维修效率。

提出了一种基于SOPC系统的TFT触摸屏显示系统设计思路,介绍了对该触摸屏进行控制的硬件电路以及软件编写流程,给出了系统硬件构成与软件设计的主要程序。在软件设计完成并调试成功后,在Quartus Ⅱ环境中将整个项目进行编译并最终下载到EPCS4芯片中,系统显示结果清晰、稳定,达到了设计的要求。