数控系统在整个现代制造系统中处于重要的地位，其开放性和可重构设计方法是数控技术领域研究的热点问题之一。本文研究的目的是在数控系统中应用嵌入式技术，采用32位ARM嵌入式微处理器(S3C4480X)与运动控制芯片FPGA(XC2S200E)的控制模型，应用嵌入式操作系统的多任务和实时性，以及FPGA的可重配置和高速并行运算能力，提高控制精度的同时提高插补速度，并且通过扩充可以使其适用于不同的控制对象，易于数控的二次开发。本文综合国内外数控技术的发展趋势，阐述了基于FPGA的可重构设计技术，提出了研究目标所规划的嵌入式可重构数控系统设计方案，实现了相关硬件电路设计，并给予了实验验证，主要包括ARM处理器外围电路设计、FPGA内部各电路模块的设计及它们之间的通信等。本文采用了二次插补法。粗插补的运算量很大，而精插补的运算量小但对时间的准确性要求非常高，针对这一特点，粗插补采用基于软件实现的时间分割法，在微处理器上完成，输出各轴的进给增量至FPGA，由FPGA来完成精插补，精插补采用数字积分法。粗插补算法与精插补算法之间相对独立，这样一方面粗插补可以采用不同的算法，另一方面也为精插补今后采用更有效的算法留下了扩展的空间，易于系统的可重构。本文分析了嵌入式操作系统的引导过程，提出了μClinux的配置和移植方法，并阐述了嵌入式绗缝数控软件设计要求和方法。整个系统加载相应的应用程序，外加放大驱动电路可直接用于伺服电机。本文的研究与应用能增加数控系统的开放性，缩短二次开发周期，提高系统的可伸缩性、可移植性、可互换和互操作性，可满足我国现阶段传统机械装备进行数控化改造的需要，对数控技术的发展具有重要的作用。