随着信息技术与网络技术的高速发展,嵌入式系统正越来越广泛地应用于科学研究、军事技术、工程设计、消费类电子等方面。嵌入式系统的研究内容涉及到计算机学科的各个方面。本论文研究了FPGA的结构和工作原理,结合FPGA的特点分析了FPGA做为嵌入式系统硬件平台的可行性和优势。论文针对Xilinx公司的Virtex-ⅡPro开发板,介绍了板上的硬件资源,分析了该开发板上FPGA芯片中内嵌的MicroBlaze软核和PowerPC 405硬核微处理器。在掌握Virtex-ⅡPro开发板资源的基础上,利用MicroBlaze软核和PowerPC405硬核分别进行了嵌入式系统的应用设计。完成了将uCLinux操作系统移植到MicroBlaze软核处理器,其中包括软硬件环境设置、交叉编译工具生成、内核裁剪与编译等,在移植好的操作系统上实现了嵌入式音乐游戏的应用程序。在PowerPC 405硬核处理器上实现了人脸检测系统的设计,包括人脸检测流程分析、硬件开发平台搭建、移植OpenCV提供的基于AdaBoost算法的人脸检测系统源代码、编译调试等。论文研究了基于FPGA的开发平台上进行嵌入式系统开发的一般步骤,通过所完成的嵌入式音乐游戏和人脸检测系统的设计,提供了基于FPGA硬件的嵌入式系统应用的方法和步骤。本论文的工作对嵌入式系统的应用有一定参考价值。