在工业控制领域中现场总线与以太网逐步走向融合，采用基于以太网的现场总线接口取代模拟接口后，数控系统的整体性能得到了迅速提升。由于总线传输的是高速数字量信号，因此较难进行总线系统的测试和性能指标的评价。针对该问题，课题开发了一套用于测试MECHATROLINK-Ⅲ总线型数控装置的测试系统。　　 课题以“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项为依托，在深入学习和研究总线体系结构、总线协议、SOPC设计、软硬件协同设计、高速电路板设计、嵌入式软件协议栈的实现等内容的基础上，进行MECHATROLINK-Ⅲ总线测试系统的研究与开发。系统分为测试系统从站和上位机测试软件两部分，其中测试系统从站以测试卡为硬件基础，该测试卡实现了总线物理层与链路层的通信。课题采用IP复用技术及软硬件协同设计的方法，在测试卡核心器件FPGA上搭建了SOPC硬件逻辑系统，增强了系统的灵活性。该SOPC系统采用NiosⅡ作为处理器，并集成协议软件实现了总线的应用层，完成了总线通信。最后通过设计上位机测试软件验证了系统的功能。　　 论文研究了MECHATROLINK-Ⅲ总线通信协议，FPGA的开发工具和开发方法，SOPC的设计思想。阐述了测试软件的功能、实现，以及总线测试卡的设计、逻辑设计及通信协议的设计。　　 课题对MECHATROLINK-Ⅲ总线体系结构和协议进行了研究，开发了基于MECHATROLINK-Ⅲ总线的测试系统，对研制基于总线的智能设备、总线测试装置、总线安全性研究均具有借鉴意义。