随着计算机技术、微电子技术以及相关技术的飞速发展,嵌入式系统正在应用到越来越多的领域。在工业控制特别是运动控制方面,复杂的控制和处理,以往多采用工业计算机和PLC作为处理机。但是在移动机器人等体积较小的应用中,使用工业计算机和PLC有很多不利的因素,而基于微处理器和嵌入式Linux的嵌入式运动控制系统体积小,处理能力强,灵活性好,得到了越来越多的应用。本课题中进行了基于嵌入式Linux的运动控制系统研究。由Intel Xscale架构微处理器PXA255构建的上位计算机采用嵌入式Linux操作系统,由AT89S52构建的直流电机数字伺服控制板作为下位运动控制单元,两者之间通过串行接口进行通讯,共同构成一个运动控制系统。本文中,首先介绍了嵌入式系统概念和结构,并在分析Linux操作系统的历史和特点的基础上,讨论了将Linux用于嵌入式系统的优缺点。随后分析了Intel Xscale的系统结构和上位计算机的配置;介绍了Bootloader概念、完成的主要任务和结构框架,并剖析了目前流行的Boot Loader:U-Boot的体系结构及其向Xscale目标板的移植过程。操作系统是嵌入式系统处理能力的保证,所以本文探讨了嵌入式Linux系统交叉编译开发平台的建立,Linux内核的配置、编译和ARM-Linux向Xscale目标平台的移植;分析了Linux设备驱动程序的技术和开发过程以及Linux驱动模块编程技术并介绍了课题中嵌入式Linux串行接口通讯程序的编制。最后分析了伺服控制单元所采用的硬件特征,并介绍了采用AT89S52构成的伺服运动控制板的硬件接口和软件开发流程,完成了整个伺服运动控制系统的设计。