X射线角分类机是目前晶体切割和加工设备中重要的定向专用设备。X射线角分类机是以X射线为手段,依据布拉格方程,对晶体进行分析的光机电一体化精密仪器。本文在手动X射线角分类机的基础上,采用单片微型计算机测控系统和步进电机驱动系统,利用微弱信号检测技术、计算机数据处理技术实现了自动测量,从而消除了人为测量带来的测量误差,提高了晶片检测效率。本文首先详细研究了X射线角分类机的各项设计指标,在此基础上根据功能要求,设计了X射线角分类机测控系统的硬件系统和软件系统,并研究了针对复杂信号的数据采集与处理的各种算法。选定美国Microchip公司先进的高速混合信号片上系统单片机PIC18F4620与PIC16F887作为测控系统的核心；采用硬件与软件相结合的方法实现了模拟信号的放大、滤波、模数转换和数字信号处理；同时,采用了一系列硬件、软件的抗干扰方法保证测量的精度。本文还设计开发了步进电机细分驱动系统。细分驱动技术是一种能有效改善步进电机低频特性和提高步进精度的驱动技术,广泛应用于对工况要求较高的场合,尤其在一些要求高精度、低噪音、低振动的系统中,细分驱动成为步进电机驱动的首选驱动技术。本文在对步进电机细分驱动技术、PWM逆变技术研究的基础上,分析了细分驱动对于改善步进电机运行性能的作用,论述了正弦波细分驱动可以实现等步距角、等力矩均匀细分驱动的原理,提出了一种基于正弦电流细分和电流追踪型脉宽调制(PWM)的细分驱动技术,实现了步进电机的细分驱动。