当今的FPGA厂商已经在为其客户提供可配置的软核微处理器,并可以下载到它们的FPGA产品当中。这种带有软核微处理器的FPGA具有更大的灵活性和更强的性能。OR1200是完全免费并且开放源代码的32位软核微处理器,虽然它是为专用集成电路而优化设计的,但也可以在FPGA中下载实现。本文的目标就是对软核微处理器OR1200的核心进行多方面的优化,使其更适合在FPGA中实现,且实现时占用更少的资源,具有更高的时钟频率。本文首先为OR1200核心的优化做了一些准备工作,并设置了软件环境。接着以Altera公司的FPGA器件Cyclone EP1C12Q240C8为目标器件,对OR1200核心的进行了七个方面的优化,其中数据通路进行了三个方面的优化,分别从代码,通用寄存器组和流程控制类指令的数据通路方面进行了改进。在内部逻辑方面进行了4方面的优化,重点优化了Mux(多路选择器)逻辑。优化后,OR1200核心的所消耗的LE(逻辑单元)数减少了1382个,占优化前LE数的36.4%,最高时钟频率提高了7.45MHz,比优化前提升了16.1%。通过7个方面的优化,可以看出,合理的应用FPGA内部的硬件资源可以大大提高设计效率,减少逻辑资源的消耗,提高时钟频率。以优化后的OR1200为核心,搭建一个SoC系统,来实现AC3音频的解码,播放AC3格式的音乐文件,即以系统级的方式对优化后的OR1200的电路进行了验证。