可编程片上系统SOPC在一个硅片上实现整个系统的功能,并且具备软硬件可编程的能力,是一种近年发展起来的嵌入式系统。ZYNQ芯片是典型的SOPC,芯片上集成双核ARM与FPGA,能够实现ARM上的软件开发与FPGA上的硬件逻辑开发相互协同。片上系统的软硬件可定制性使其具有更大的灵活性和扩展性。本课题以搭载ZYNQ芯片的Microzed开发板为开发平台,通过软硬件协同设计的方法,实现FC-AE-1553B光纤总线通过UART、USB、Ethernet三类接口与外设通信。主要研究内容分为以下几个部分:首先根据设计目标要求给出了系统总体设计方案,包括软件方案和硬件方案,并介绍了开发平台和开发工具;方案设计中详细说明了各功能模块的作用和实现方法,对vivado和petalinux工具的特点和使用流程做了详细介绍。Vivado开发工具是本项目硬件开发的主要平台,petalinux工具是操作系统移植使用的工具。两个工具具有协同性,vivado工具生成的硬件文件被petalinux用作操作系统的配置文件。其次,进行了IP核开发和硬件系统搭建。为了实现开发板与FC接口板的通信,需要设计硬件接口。该部分内容在vivado工具上实现,是整个项目最基础最核心的工作。IP核开发使用硬件编程语言verilog。在搭建起硬件系统后,利用SDK工具设计了裸板程序对硬件平台及IP核功能进行了验证。接下来进行了linux操作系统移植。移植操作系统目前已是嵌入式开发领域的常见方法,而ZYNQ的系统移植相对于传统的ARM系统移植有一些特殊性。其最显著的特点是使用petalinux工具进行系统移植,相比于传统系统移植方法更方便、快捷、高效。最后进行了软件开发并对系统功能进行了综合验证。软件开发部分主要内容包括UART驱动开发、实现USB存储器功能和基于socket的客户-服务器程序开发。