运动控制技术是综合自动控制、计算机控制、传感器等相关技术，对机械传动装置中电机的位置、速度、力矩进行实时控制的技术，是一种多学科的交叉技术，在国民经济和国防建设以及各种高新技术中发挥着重要的作用。目前市面上有不少功能强大的专用运动插补控制芯片，如基于专用芯片为核心部件或基于DSP+FPGA架构的运动控制器等。但这类芯片大都存在功能上无法自由定制，难以升级和重构的问题。随着EDA技术的发展和大规模可编程器件性能的不断提高，SOPC技术也逐步走向成熟，现已广泛应用于各种领域当中。SOPC技术是一项软硬件协同设计技术，它融合了MCU、ASIC、DSP等器件的优点，又具有可编程的灵活性和丰富的IP核支持，为运动控制系统设计提供了一种更为灵活高效的解决方案。运用SOPC技术将系统的主要功能都集中在单片FPGA器件中实现，简化了硬件电路的设计，降低了开发成本，同时使得系统设计周期更短，更易于升级和维护。本文针对当前专用运动控制芯片存在的不足，提出了一种基于可编程片上系统（SOPC）技术的，以Altera公司的飓风系列FPGA芯片为平台的机器人多轴运动控制器设计方案，在该FPGA芯片上实现轨迹插补运算、速度规划、位置控制等主要控制功能。围绕本运动控制卡所要实现的插补控制功能，本文完成的主要工作有：对运动控制插补原理做了深入研究，在硬件电路上，设计并实现了FPGA最小系统板以及运动控制扩展板。在系统软件方面，以插补硬件逻辑IP软核设计为中心实现了插补功能，其各个功能均采用数字化硬件描述语言Verilog HDL进行模块化设计，插补轨迹模块(脉冲发生控制)、编码器反馈模块、模拟量输入输出模块、串口通讯模块等。