伴随着X射线的发现及应用，X光机亦有了长足的发展，但国内产品与国际先进水平比较，仍存在相当的差距。国内提供的X光机系统，硬件控制器大多功能单一，处理速度慢，外围器件多而繁琐，设计不够人性化，性能不够稳定。本文针对上述现状，对原有X光机系统进行研究，对控制器部分进行改进，提出了基于SOPC的系统解决方案，以嵌入式FPGA为主控芯片，配合原有电路或在电路变动很小的情况下，完成系统控制。本文根据系统需求对高压发生器硬件电路进行了分析研究，通过以嵌入式FPGA为核心的控制系统完成对管电压和管电流的PID闭环控制及输出设定，使其输出高质量的X射线，并通过RS-485总线与上位机进行通信，以此实现整个系统的全数字化控制。本文详细介绍了FPGA控制系统的硬件设计和软件设计，硬件设计包括FPGA外围电路的设计和逻辑控制设计；软件设计包括M3硬核程序设计和上位机软件设计，最后进行了控制电路调试和系统测试。由于多任务的需求，在硬核程序实现中，设计了一种简单的实时多任务操作的程序结构。测试结果表明，本系统实现了预期的各种功能并达到技术指标的要求，满足操作人员和使用者的需求。控制系统采用了SOPC的设计方案，具有较强的扩展性和很好的应用前景。