本文首先研究了超声诊断系统原理和NIOS II软核处理器、FPGA(The Field Programmable Gate Array)的应用设计,并结合超声诊断设备的发展背景分析了嵌入式系统对超声诊断系统发展的巨大推动作用,接着研究了当前硬CPU与FPGA相结合的超声诊断系统研究设计中的不足,提出了一种新型的以NIOS II软核处理器为核心的超声诊断系统。在理论分析中,本文研究了超声诊断系统帧相关、DSC(Digital Scan Converter)、显示、数据采集的工作原理,分析了NIOS II软核处理器的结构性能和Avalon总线的原理与优点,指出了FPGA设计方法与实现过程。在硬件设计中,从超声诊断系统数字化、网络化的角度,结合实际中存储量、处理速度和功耗越来越高的要求,整个系统对CPU、内存、网络、显示、输入输出接口等进行了探讨与设计,并从设备的高性能、低功耗方面,引入了一些当前极有竞争力的新型器件。在逻辑设计中,本文深入研究了当前各种IP核(知识产权核),并对NET、USB、CF卡、FLASH的控制器进行了逻辑设计,从整体上节省了FPGA资源。凭借FPGA可编程的灵活性,通过接口的逻辑设计,实现了一种新型的数据采集方案。在调试中,编写了Mobile SDRAM、DDR2 SDRAM、SSRAM以及各种外围设备的软件测试程序,运用软件QuartusII、NIOS IDE对各种外围设备进行了相应的调试。并根据调试结果,对逻辑设计进行了修正、优化,使整个系统性能得到大大提高。最后,对整个超声诊断系统进行了测试和验证。分析了测试结果,验证了本系统方案设计的正确性以及采用NIOS II软核处理器的可行性,为将来NIOS II在超声系统中的广泛应用奠定了技术基础。