针对自主研制主机采用ARM-FPGA结构的小型可编程逻辑控制器（PLC），该PLC由PLC主机、手持编程器、人机界面装置等模块组成，各模块通过CAN总线连接通信；本文对人机界面装置、CAN总线通讯以及PLC主机ARM系统软件进行设计、优化和完善。LPC1768作为人机界面装置的主控制器，设计了人机界面装置的软硬件；研究了人机界面物理量与PLC软元件映射关系的构建方法。在进一步分析PLC各模块功能需求的基础上，对各模块间的CAN通讯进行优化设计。根据PLC主机ARM系统需求，设计了ARM系统软件。最后，对所做工作进行了测试，验证是否满足设计要求。主要成果如下：(1)完成人机界面装置软硬件设计。以LPC1768作为人机界面装置的主控制器，结合迪文智能显示终端，对CAN接口等外围电路模块进行了配置，并设计了数据的存储方式；构建了人机界面物理量与PLC软元件的映射关系，使人机界面装置在应用于不同被控对象时能建立物理量与PLC软元件的一一对应关系，解决其通用性问题；完成了通信设计、初始化设计、应用程序设计，其中应用程序采用模块化方法进行设计，实现了人机界面装置的相应功能。(2) PLC各模块间的通讯设计与优化。完成CAN通讯的总体结构设计；对CAN标识符设计进行改进，增加“广播”地址，实现一点对多点通讯；对CAN通讯协议进行了优化，包括重新定义数据长度含义、制定PLC程序CAN通讯数据格式等，并对CAN编码、解码进行了设计。(3) ARM系统软件的设计。PLC主机ARM系统采用LPC1768作为主控制器，移植了μC/OS-II操作系统，实现多任务的管理；对PLC主机初始化进行设计，基于μC/OS-II操作系统重新制定了系统任务的优先级。(4)通过具体应用实例，对人机界面装置的各项功能、移植的μC/OS-II操作系统、PLC各功能模块间的CAN通讯进行了测试，测试结果满足设计要求。