随着FPGA规模逐渐增大,硬件设计也变得越来越复杂,编程的难度和工作量都大大增加。与传统的HDL编程方式相比,高层次综合具有更高的自动化程度,可以降低开发难度、缩短开发周期、提高开发效率。高层次综合的不断发展与完善,将推动可重构计算真正走向实用。因此,高层次综合正越来越多地受到研究者的关注。本文着重于使用高层次综合的方法解决可重构系统中的软硬件协同计算问题,主要研究内容和创新包括：1.深入研究高层次综合实现方法,提出了一种将高层次综合工具应用于松耦合类型可重构计算机的软硬件协同方法CSPE,并在课题组自制的PRCA原理验证平台上进行了实现。现有的高层次综合工具主要以可编程片上系统为预设目标,软件程序由嵌入式处理器执行。针对系统级高层次综合的研究则刚刚开始,尚未出现成熟的通用工具。本文提出的CSPE方法,对现有的高层次综合工具略加改动后即可应用于松耦合类型的可重构系统,扩展了现有工具的应用范围。2.在现有数据链路层可靠传输协议的基础上,设计了一种区分发送端的非对称协议ARTP,并实现了符合该协议的硬件接口模块。FPGA资源有限,控制逻辑不宜太复杂。ARTP规定通用处理器发送数据时使用后退N协议,FPGA发送数据时则使用停等协议。这样能够尽量减小FPGA缓存区,同时降低控制逻辑的复杂性。经过理论分析和实验验证,可以证明该协议的有效性和可靠性。3.提出了一种基于Impulse C的进程并行实施方法WSFR,改进了运行效率。作为一种成熟高层次综合工具的实例,本文深入研究了Impulse C的工作机理与特性,并针对其在并行行为上的弱点,提出了WSFR方法,通过增加流的宽度提高了硬件程序运行效率。4.设计并实现了一种基于Impulse C内存直接访问方式的总线桥EWBB。EWBB连接Impulse C的mem接口和MIG的UI接口,不依赖于通用总线实现内存直接访问。为了最大限度提升读取效率,该总线桥针对Impulse C的工作方式支持一种快速读取模式,读取一个数据到片内数组中大约只需要一个时钟周期。最后,使用定制高层次综合环境编写了N-Body求解程序等应用程序,并以此为例对上述内容进行了仿真和实验验证,实验结果验证了上述工作的正确性和有效性。