本课题的研究利用现场可编程门阵列( FPGA , Field Programmable Gate Array )集成度高,体积小,低功耗,高可靠性,可以在线调试等特点,和VHDL语言层次化的程序设计方法,设计灵活,修改方便,可移植性好等特点,并通过应用软硬件协同设计的方法,设计了一个基于可编程片上系统(SoPC)伺服模拟器平台。该平台能够提供运算功能和同时模拟16个伺服电机的运转,为蓝天数控系统的闭环测试提供一个可靠的测试平台。本文第一章简要介绍了SoPC技术的现状与发展,以及SoPC的设计方法。第二章介绍了伺服模拟器的总体设计。先介绍了在本课题中使用的Excalibur EXPA10器件的结构,而后重点介绍了伺服模拟器的结构设计。接下来的章节是本文重点内容:在第三章中详细介绍了平台的AHB-ISA总线桥的设计,先对AHB和ISA两种总线协议进行了描述,而后按设计过程和结构划分对总线桥进行了描述。第四章是伺服模拟卡的电路与逻辑设计。在电路设计部分,文章先介绍了器件的功能特性,而后对各器件的连接进行了说明。在模拟卡的逻辑设计部分,直接按按它的结构划分来描述。并且对上两章的设计都进行仿真,功能验证。最后章节简要介绍了伺服模拟卡的驱动设计。本课题是中国科学院“十五”期间知识创新工程项目“开放式和智能化的数控系统平台”的子课题,已经做为伺服模拟器产品生产。