电脑横机是纺织工业中的主要设备，作为一种具有较高科技含量的机电一体化产品，它的技术进步关系到我国纺织工业的发展。然而，由于历史原因及国情现状，我国的电脑横机技术相比国外先进水平依然有很大差距。主要表现在智能化水平较低、关键技术的研发相对缓慢等方面。目前我国的高端电脑横机大多还依靠进口，要想振兴民族工业，就必须提高对电脑横机的自主研发能力。本文研究的重点是电脑横机控制系统，在全面分析目前研究现状的基础上，设计并实现了具有竞争力的嵌入式电脑横机控制系统。本文首先深入分析了电脑横机的发展情况与国内外研究现状，阐述了本文的研究意义与研究内容。然后对电脑横机的原理及机械结构进行了介绍，分析了横机各部件的控制需求及编织工艺。在此基础上，提出了基于ARM和eCos的电脑横机控制系统方案，阐述了在电脑横机控制系统中采用eCos操作系统相比采用传统的Linux操作系统的优势。基于层次化的分层控制理念，将电脑横机控制系统分为主控制层与机头控制层，两部分通过CAN总线进行通信，这样的设计解决了传统控制系统中连线复杂和维护困难的缺点，提高了系统的可靠性。本课题选用了Freescale公司的基于ARM9内核的i.MX258处理器作为主控制层的核心控制芯片，提高了系统的安全性。详细设计了电脑横机控制系统的硬件平台，包括主控制层与机头控制层的硬件设计。其中主控制层部分包括存储器电路、CAN总线电路、以太网、LCD与触摸屏电路、电机驱动电路等，机头控制层包括电磁铁驱动、选针器驱动、步进电机驱动电路等。此外，对核心控制板的PCB设计中遇到的信号完整性问题进行了仿真分析。同时，本论文设计了基于eCos的电脑横机控制系统软件。对eCos操作系统的层次结构、源码结构、内核机制等进行了分析，搭建了eCos的应用开发环境。详细叙述了基于i.MX258处理器的eCos嵌入式操作系统的移植过程，并对RedBoot及eCos内核进行了测试。设计了设备驱动程序，并在此基础上对主控制层与机头控制层进行了软件设计。主控制层部分的软件包括花型文件解释、磁盘管理、系统测试、参数管理、编织控制等，机头控制层部分的软件包括CAN通信程序、选针器驱动程序、电磁铁驱动程序、步进电机驱动程序等。主控制层通过CAN总线控制机头控制层，由两部分配合共同完成编织任务。最后论文对电脑横机控制系统的故障问题进行了分析，提出了基于故障树检测方法的机头电路板故障检测系统。该系统可实现批量检测，提高企业的生产效率。设计实现了基于LM3S5R31与MachXO256C的检测系统。将该检测系统在企业中进行了实验并取得了较理想的实验结果。