给出了一种研究自由落体运动的新方法，提出了一种以Altera NiosII的SoPC为核心处理单元的自由落体分析仪的设计方案，并介绍了分析仪的软硬件设计过程。该自由落体分析仪可提高测量精度，使复杂的系统在单片FPGA上实现。实验结果表明，该系统稳定可靠，各项指标均已经达到设计要求。