随着电子技术的飞速发展，嵌入式系统已经广泛渗透到人们生活之中。各个领域的应用需求不断提高，对嵌入式系统设计提出了更高的要求。嵌入式处理器与高速数字信号处理器结合是实现嵌入式系统高实时和高性能的有效手段，同时，各种高集成的大规模可编程逻辑器件为系统的构建提供了更强的灵活性。如何将各种高性能处理器有机的组合在一起，实现一个高性能的嵌入式应用系统是一个值得深入研究的问题。以满足实际工程需要为目的，构建一套高速、可靠的实时嵌入式系统是本论文论证的具体问题。 本文以B扫超声波钢轨探伤仪的设计需求为依据，在分析现有系统的优缺点的基础上，采用ARM+DSP双核构架和WindowsCE嵌入式操作系统结合的设计方案，设计了一个满足项目需求的高速实时嵌入式系统平台。系统使用目前性能最高的嵌入式处理器IntelXscale-PXA255和AnalogDevices公司的ADSP-BF561作为硬件平台的高速处理核心，结合高速A/D转换器和FPGA实现了超声波探伤数据的高速采集和实时处理功能。充分利用ADSP-BF561强大的运算性能和丰富的外部接口以及FPGA提供的灵活的逻辑实现模式，成功的实现了B扫超声探伤的算法和整个系统的控制。同时，提出了一种以ADSP-BF561为核心的全新的嵌入式图形加速方案，解决了现有系统中TFTLCD刷新频率过低的问题。