可编程控制器是高可靠性、使用灵活、功能丰富的工业自动化控制装置,在工业中有着广泛的应用和发展前景。近年来,随着PLC价格的不断降低,中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高,越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制,今后一段时期内PLC在我国将保持高速增长势头。因此,对PLC的设计研究就成了一项具有重大意义的课题。本文讨论基于精简指令集RISC的编译型PLC的研究设计,并探讨了利用CAN总线来实现PLC数字量端口的扩展,主要完成的工作有以下几点:(1)文章首先阐述了可编程逻辑控制器的产生与发展,对可编程逻辑控制器的国内外研究现状和发展趋势进行了分析,简单介绍了精简指令集RISC技术以及采用精简指令集的AVR单片机技术和CAN总线技术。(2)结合实例分析了解释型PLC的工作原理及过程,给出了一般PLC系统的软硬件模型,并给出了编译型PLC系统模型,设计了以精简指令集RISC结构的单片机ATmega128为控制核心的PLC硬件框架。(3)开发了本编译型PLC系统的梯形图编辑环境,详细介绍了编辑界面以及编译型PLC的指令集的设计,并把指令集集成到编辑环境的插入指令的菜单栏中,并对梯形图的数据存储以及运算关系等作了详细说明。(4)分析了编译器的设计原理及过程,以及由梯形图编译成可执行代码的过程。重点分析了由梯形图产生中间代码的过程以及运用精简指令集RISC实现产生的中间代码。(5)在文章后面章节,给出了PLC系统的具体硬件设计,包括ATmega128单片机外围电路、I/O端口设计、串口电路以及CAN总线接口电路,并制定了利用CAN总线来扩展PLC数字量端口的简单协议。最后对全文工作进行了总结,并提出对本课题的研究结果作进一步研究和完善的希望。