基于ARM的嵌入式数控系统的研究主要集中在计算机数字控制技术、ARM技术以及运动控制芯片技术的集成应用。这项技术的目的是为了满足现代制造业对数控系统高速运转、高精度定位、高分辨率位置检测以及主轴超高速运转等能力的需求。ARM技术以其低功耗、高效率的特点，使得嵌入式数控系统在处理速度、控制精度、成本控制和系统可靠性方面有了显著的提升。
在设计基于ARM的嵌入式数控系统时，研究者通常会选择ARM9系列的处理器，例如S3C2410，这是因为这类处理器集成了32位RISC架构，具有体积小、功耗低、运算速度快和片内集成度高等优点。同时，还会结合专门的DSP运动控制芯片，如日本NOVA公司的MCX314As，这类芯片专为四轴运动控制设计，能够有效控制步进电机驱动或脉冲型伺服电机驱动的四个轴的位置、速度和插补。
嵌入式数控系统的硬件体系结构与传统的运动控制系统相似，主要由输入输出装置、数控装置、驱动控制装置和机床电器逻辑控制装置四部分构成。输入装置通常包括键盘、PC机或者各种移动存储设备，负责输入数控加工程序等信息，而输出装置则是LCD显示屏，用于展示数控系统的工作状态及内容。PC机在嵌入式数控系统中，主要作为开发平台或数控加工文件的输入输出装置，甚至可以联网组成数控网络。
为了便于维护和升级，嵌入式数控系统的硬件结构设计往往采用模块化和标准化的方法，将系统硬件平台分为ARM9的主控板和MCX314As运动控制板两部分。在ARM9主控板上，会设计一个总线接口电路，用于连接S3C2410芯片和MCX314As控制芯片，通过该接口电路，实现数据线、地址线、读写控制线、片选信号和中断等信号的连接。这种模块化设计不仅有助于硬件的模块化和接口标准化，也使得系统的开放性提高，便于将来的维护和升级。
此外，系统硬件平台的模块化设计还体现在ARM9核心板和ARM9主控用户板的分离。核心板是ARM9处理器的最小系统，只包括了S3C2410芯片、RAM和ROM存储器等基本元件。而用户板则具有更大的灵活性，可以根据实际需求设计LCD接口、USB接口、以太网接口等外部硬件接口。核心板与用户板之间通过标准接口连接，这样的设计不仅简化了硬件设计和扩展，还方便用户在不改变核心部分的情况下，通过修改或更换用户板来实现嵌入式数控系统的升级。
在嵌入式数控系统中，运动控制器作为核心器件，主要负责根据上位机的命令和数据进行计算和处理，并输出控制脉冲。以S3C2410处理器为核心的板卡作为上位机，负责预处理、键盘、显示、外部通信等管理工作；而MCX314As及其外围电路组成的板卡作为下位机，执行具体的运动控制任务。
S3C2410与MCX314As之间的接口设计是整个嵌入式数控装置硬件设计的关键。运动控制芯片MCX314As与S3C2410处理器的连接，是通过设计的总线接口电路实现的。该接口电路将S3C2410芯片上的一些重要信号线引出，包括16位数据线、12位地址线、片选信号和一些读写控制信号线，为用户提供了扩展应用电路的便利。
总结来说，基于ARM的嵌入式数控系统的研究，融合了当前先进的控制技术和处理器技术，能够提供高速度、高精度、低功耗、低价位和高可靠性的数控解决方案，适应未来经济型数控机床的发展趋势。其硬件体系结构的模块化和标准化，不仅降低了系统的复杂度，也为日后的维护和升级提供了极大的便利，展现了高度的开放性和可扩展性。
