随着电子技术的不断进步与发展，电子系统的设计方法发生了很大的变化，传统的设计方法正逐步退出历史舞台，而基于EDA技术的芯片设计正在成为电子系统设计的主流。现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的规模性能达到了利用高层次VHDL/Verilog等硬件描述语言对新型器件进行专门设计。SOPC在可编程技术的发展下，它已成为SOC和FPGA相结合的一项综合技术，集合了两者的优点，适合于两者的应用领域，并由于它的灵活性，对于目前竞争激烈的IT市场来说，提供了非常好的技术和广泛的应用产品领域。 作为嵌入式系统的基础元件之一，FPGA的面貌正日新月异，逻辑单元不断增加、单位成本和功耗不断降低，而其应用也从早期的嵌入式通信系统扩展到了低成本的消费电子。因此，为医学图像压缩和传输系统的实现提供了良好的基础。 本系统采用Altera公司开发的基于SOPC技术的Niosll嵌入式处理器，它是一个可变结构的、通用型的RISC嵌入式处理器。Niosll就是专门为SOPC设计的一种CPU，它以IP核的形式提供给嵌入式设计者。它的可配置特性给嵌入式系统设计带来了更大的灵活性，可以说它为嵌入式系统的设计提供了一种全新的思路。设计中以Niosll处理器为核心搭建一个医学图像压缩和传输平台，以完成一个医学图像的压缩以及高速传输的系统。整个系统硬件部分主要包括大容量FPGA芯片、Cypress公司的EZ-USB FX2Cy7C68013芯片以及外围存储器。系统采用USB2.0接口来完成图像数据的高速传输。 主要研究了在NiosII软核处理器下的医学图像压缩的软硬件协同设计。通过对JPEG压缩算法的分析，然后对复杂度高、消耗时间多的二维离散余弦数学变换部分实做成IP核形式即硬件实现，在这个过程中根据硬件电路实现的特点对2D-DCT部分进行了优化。最后通过NiosII定制指令的方法来调用此硬件加速部分提高整个算法的运行速度。最后，文中讨论USB2.0接口的实现以及固件程序和驱动程序，并对用户应用程序的实现方法作了介绍。 整个系统采用SOPC技术，它具有可裁减、可扩充、可升级等灵活的设计方式，并具备软硬件在系统可编程的功能。使得我们可以在较短的时间内，较低的成本实现一个性价比较高的医学图像压缩和传输系统。