电机控制是应用极其广泛的技术，数字控制器多种多样，传统的控制器开发中普遍涉及到不同功能芯片的配合通信，一定程度上影响系统的执行效率。随着大规模集成电路及SOC技术的迅速发展，本世纪初Altera公司提出了SOPC（System On Personal Chip）技术，这项技术实现了在FPGA中嵌入内核处理器，开发用户IP核模块，作为一种新的SOC解决方案其在很多领域得到应用。本文以此为背景，研究开发SOPC技术在转台控制器中的应用，将SOPC技术优势应用到控制领域中。在系统总体设计基础上，详细讨论并完成了FPGA开发数字控制器的硬件电路设计、SOPC系统硬件开发及配置、嵌入式内核软件编程，在一个芯片上实现了控制器的开发，在减小设备体积、提高算法执行效率的同时，使得FPGA可灵活开发、并行执行的优势得到很大的发挥。本文通过分析实验转台系统的总体结构，完成了数字控制器的FPGA平台的电路，包括FPGA电源、片外存储器、串口通信、PWM滤波电路等设计。另外，还完成了基于AD2S80A的旋转变压器轴角变换电路的设计和调试，通过与包括驱动器在内的电机系统闭环结合，完成了闭环控制系统的搭建。在FPGA中设计和开发SOPC系统时，充分考虑到了作为电机控制器的需求，本文中结合SOPC Builder及Nios II IDE开发工具在FPGA芯片中嵌入了Nios II内核，基于Avalon总线规范将系统功能进行了IP核开发。在FGPA内实现了AD2S80A数据处理模块和增量式光电编码器信号四细分、辨向模块，并且将两个模块进行综合，充分利用了控制器IO总线，简化系统的程序开发，增加了控制器的通用性；针对设计的PID控制算法，设计了控制算法IP核，使得算法执行结合FPGA硬件运行的并行特性；结合控制器功能要求，完成了包括PWM、串口通信、定时器等在内的各个功能IP核的设计及配置。对以上设计作了仿真验证，各个模块逻辑功能符合要求。通过对控制系统的设计及离散化处理，在完成的SOPC系统中编写内核程序，实现控制算法及各个功能的调用，经过对实验转台系统的测试显示控制器达到了对系统控制的要求，设计的控制器可以灵活扩展及复制，控制器融合了SOPC系统的性能。