目前我国星载计算机使用的航天处理器，相对发达国家来说性能较低，已经成为阻碍我国航天事业发展的一个重要因素。欧空局于2005年开发的Leon3软核作为航空航天级的嵌入式处理器，不仅性能优越、可靠性高，更重要的是该软核的代码开源，对Leon3软核的深入研究和开发应用对解决我国航天处理器相对落后的现状具有重要意义。　　 本课题针对Leon3软核的体系结构进行了深入的研究，将Leon3CPU软核以及星载系统中常用外围控制器等集成在一片FPGA上，构建了一个嵌入式片上系统平台，并且在该平台的基础上针对星载系统中的具体应用，进行了FPGA接口配置的开发。论文的主要内容及创新工作总结如下：　　 第一，在对Leon3软核的整个体系结构深入研究的基础上，把Leon3软核处理器、AMBA总线控制器、存储控制器、串口通信总线控制器以及自定义接口控制等外围设备，集成到XilinxVirtex5FPGA芯片中，实现Leon3软核系统的硬件处理器运行平台。该方法具有更高的集成度，更灵活的监控能力以及更小的体积和功耗。　　 第二，在硬件设计的基础上，针对串口通信进行了软件应用程序的开发。在MicrosoftVisualC++中完成上位机的串口通信发送和接收设计，在Eclipse开发环境中完成Leon3软核嵌入式系统的串口通信协议及帧格式数据的接收处理设计等。　　 第三，在完成串口通信的基础上，设计实现了FPGA的并行SelectMap接口配置方式。通过串行通信总线实时传输数据，实现对FPGA功能组成的在线配置，可用于解决星载系统上出现不可自我修复错误问题。与传统的设计方法相比，该设计不需要另外的CPLD器件产生配置逻辑和专门的CPU来进行总体控制，提高了系统资源的利用率。　　 通过调试，验证了该系统设计的可行性。在该软核嵌入式系统构建成功的基础上，进行了Leon3软核容错机制的初步探索。