随着现场总线在工业控制领域的应用，数控现场总线以其数字化双向传输、高可靠、数据交换量大的特点，已经成为数控系统实现高速、高精、多轴联动控制的重要手段，是国内外数控系统研究领域的热门技术之一。　　为满足国内高档数控产业的技术需求，摆脱国外数控总线技术的垄断控制，本文针对中国科学院沈阳计算技术研究所数控总线实验室研发的NCSF-Ⅰ数控控制总线系统实现复杂、上位机资源占用率高、时钟同步控制精度低等问题，提出基于SoC的NCSF数控控制总线系统设计实现方法和基于马尔科夫链的时钟同步抖动修正方法，目的是进一步提高NCSF-Ⅰ数控控制总线系统的独立性、可扩展性、时钟同步控制精度，缩短与国外总线产品间的性能差距。　　本文基于SoC的NCSF数控控制总线系统设计与实现工作重点解决了以下问题:　　1.完成了NCSF-Ⅱ数控控制总线系统体系结构的设计。通过在总线板卡FPGA中使用Microblaze处理器的方式，将系统通信控制功能实现在FPGA上，从而减少了NC主机的工作量、提高了系统的可扩展性;　　2.完成了NCSF-Ⅱ数控控制总线系统的设计实现。主要包括NC主机用户层行规程序的设计与实现和FPGA中应用层、数据链路层处理程序及相关数据结构的设计与实现;　　3.完成了基于马尔科夫链的时钟同步抖动修正方法的设计与实现工作，所提算法可将NCSF-Ⅱ数控控制总线系统时钟同步抖动控制在0.5us内。　　经测试实验证明，本文设计实现的NCSF-Ⅱ数控控制总线系统最短通信周期可达31.25us、从站转发延时小于1.5us、时钟同步抖动小于0.5us，可满足高档数控系统的应用要求。