在自动控制领域，各种嵌入式处理器起着十分重要的作用，尤其是在高速数字控制系统中，作为算法实现的硬件基础和实时性保证，微处理器正同高性能模拟器件一样成为影响系统性能的关键因素之一。目前FPGA技术的高速发展，已具备了在一片FPGA芯片中嵌入整个或大部分数字系统的条件，本文紧跟这一趋势，对基于FPGA的六足机器人微控制器进行了研究和设计工作，并取得了初步的成果。本论文的重点是CRC校验纠错算法、30路PWM脉冲产生、增量式数字PID、反馈脉冲量采集、基于Amari-Hopfield模型的CPG算法实现方法。结合本文研究的六足机器人平台，分层次阐述了各个模块的设计思路，在QuartusII9.1sp2这个IDE环境下中根据设计方案搭建出具体的RTL结构图，最后在Modesim中仿真验证模块设计的可行性，并对设计方案进行优化，最终构建一个较为完整的片上自动控制器。数字PID模块采用的是增量式PID算法，采用并行3级流水线进行了实现。对于CPG算法模块的构建，本文先着手研究了Matsuka有关文献中模型的微分方程组，同时利用Amari-Hopfield理论将微分方程组进行分解，并离散化，然后在FPGA里面将相应的算法逻辑用自定义的计算部件进行实现。所有的自定义算法部件均使用原理图输入与verilog语言描述相结合的方式来实现，总体设计采用自顶向下，逐步细化的方式进行，而硬件的详细设计则采用自底向上，先模块后整体的方法进行。本论文在同一个FPGA器件中实现嵌入式存储器、通讯模块、电机控制模块、反馈检测模块、通用外设和复杂控制算法，使以往在一块或多块PCB板上的电路现在可在一片芯片中实现；使以往通过软件实现的算法现在可通过硬件加速。它在提升系统性能的同时降低了成本，缩短了开发周期。