1) берём ПЛИС на Verilog пишем процессор, перефирию - получаем результат.
2) берём ПЛИС на С (С++) пишем программу main(), где заодно описываем периферию - получаем результат.
Что удобнее то и выбираем.
https://www.xilinx.com/products/desi...one/sdsoc.html
Задачи типовые: машинное зрение, искусственный интеллект, обработка видео и звука в реальном времени...