“激光类系列导引头产品检测台”是集光学、结构支持、机械驱动、电子控制及计算机测量为一体的光机电一体化测控设备。它的主要功能是对现有激光类导引头产品进行生产调试和检测验收，还能对这些产品进行进一步的性能分析调试，并支持激光类系列后续产品研发调试与检测。 本课题是在原有检测台的基础上，对其控制器部分进行的技术改造项目。本课题的核心设计是在Altera公司Cyconle系列FPGA芯片上，以NIOS软核处理器为基础设计一个片上可编程系统(SOPC)，代替原核心控制器件——2片8位单片机和FPGA，完成整个检测台的控制功能。 本文在对原装置及控制系统详细剖析的基础上，首先进行了控制器系统的需求分析，提出了总体的设计方案。其次，介绍了基于NIOS软核处理器的SOPC设计技术，并对NIOS系统的设计过程进行论述。接下来是本论文研究的主要内容，即检测台控制器的硬件设计和软件设计。控制器中的主要硬件由FPGA(EP1C6QC240C8)以及定时器／计数器8254等相关器件组成。控制器软件分为两个部分，一是NIOS部分软件，主要用于处理数据采集和输出控制，以及SRAM控制器、Flash控制器和接口功能的处理。二是FPAG芯片逻辑设计，主要用于配合NIOS处理器处理数据。最后对水平电机转速提出PID控制算法，并用MATLAB软件进行仿真，验证了其可行性。 由于本设计在保证引进样机所有功能和技术指标的前提下，采用通用大规模集成电路和嵌入式技术，使其智能化程度更高，并能适应不同产品的各种逻辑电平、编码装定、参数预置、功能拓展升级的需求，提高系统的可靠性和智能化分析处理实验数据的水平，同时简化了硬件电路、减小设备体积、降低了成本，具有良好的技术经济效益。本设计方案的硬件系统已通过了PCB加工及功能调试验证。