采用动态可重构技术的可重构片上系统,通过运行时将不同的配置数据从片外的非易失配置存储加载到现场可编程门阵列(FPGA)上,实现功能的动态切换,被广泛应用于高性能计算领域。配置时间是影响可重构片上系统性能的重要因素,配置压缩技术通过压缩配置数据减少重构时的数据传输量,是缩短可重构片上系统配置时间的常用方法。目前的配置压缩技术对配置时间的压缩有限,且缺乏合理的评价标准。本文以缩短配置时间、改善配置速度为目的,围绕可重构片上系统的配置压缩技术展开研究,建立一个更科学的评估模型,并在此基础上改进现有配置压缩算法,达到提高配置速度的目的。本文首先回顾了可重构片上系统的发展和配置压缩技术的研究现状,介绍并分析了常用的可重构技术和配置压缩方法。随后针对现有配置解压缩系统的结构,分析配置存储和配置接口对解压缩模块输入端和输出端数据传输速度的双重限制,指出使用压缩率作为评估系统实际配置速度的指标所存在的不足之处,设计并建立配置加速比模型用以评估配置压缩技术对实际配置速度的提高。接着,实现了一个基于LZSS编码的配置压缩和解压系统。通过调整算法参数,获得算法在不同情况下的压缩率、配置加速比以及解压缩系统的实际配置速度。实验结果表明,在配置加速比高的参数选择下,LZSS配置压缩算法能够获得更高的实际配置速度,因此选取配置加速比作为评价配置压缩算法的指标,比压缩率更具有指导意义。最后提出了改进的Huffman配置压缩算法。该算法以提高配置加速比为出发点,分析了配置存储和配置接口的带宽不同比值时,各种Huffman编码长度和算法局部压缩率对实际配置速度的影响。算法一方面在不影响解压缩系统实际数据输出速度的前提下,增加大概率符号的编码长度,另一方面缩短小概率符号的编码长度,通过平衡压缩算法的最优和最差局部压缩率,提高配置加速比。实验证明,改进的Huffman配置压缩算法与原始算法相比,尽管在一定程度上影响了压缩率,但实现了系统实际配置速度的提高。