数控系统的产生和发展一直都与计算机技术密切相关。如何进一步提高数控系统的开放性、实时性、可靠性、集成度与人机交互的友好性,降低成本与功耗,是新一代数控系统必须考虑的问题。而嵌入式系统正以其此类诸多优点,被越来越广泛地应用于数控系统之中,成为新一代数控系统的发展方向之一。ARM体系结构的处理器,处理速度快、超低功耗、价格低廉、集成度高。Windows CE.NET嵌入式操作系统以其强大的通信能力、优秀的人机交互功能、大大提高的实时性、完善的配套开发工具、很好的软件集成度以及对诸多处理器的完美支持,在嵌入式领域得到了广泛的应用。正是基于这些考虑,本文对采用XScale处理器和Windows CE.NET操作系统的嵌入式数控系统软硬件相关技术做了一些研究。论文主要内容包括:1)从数控系统开发要求入手,对数控系统的软硬件体系结构进行了研究。2)结合数控系统的进一步开发要求,给出了数控系统硬件平台的嵌入式解决方案,包括处理器、处理器周边的一些模块、数控系统与执行部件的接口(进给控制接口、主轴控制接口等)以及以单片机为核心的内置式PLC等。3)分析了Windows CE.NET操作系统的多任务调度机制、中断响应机制、实时性能以及系统模型,并详细介绍了基于硬件平台的操作系统平台创建工作。4)给出了在实时操作系统Windows CE.NET下的数控系统应用软件总体设计方案,并介绍了其主要模块外部接口定义、内部实现以及任务间的通信方案。5)以前面的研究为基础,做了一些实践开发工作,如内置式PLC以及人机交互系统设计等。最后,对全文工作做了总结,并根据开发过程中碰到的问题,提出了需要进一步改进和完善的工作内容。