随着微电子技术与控制理论的发展，运动控制技术得到了快速的发展，尤其是以数字信号处理器（DSP）为核心处理器的开放式运动控制系统是目前国内外发展的趋势。USB接口由于其安装简单、连接方便、支持热拔插和即插即用等特点，逐渐成为市场上最流行的PC接口技术，已经在工业运动运动控制领域得到了广泛的应用。目前，我国的运动控制技术与发达国家相比，还有很大的差距，因此，研究高性能的开放性运动控制技术具有非常重要的意义。本文对基于不同硬件平台的运动控制系统进行对比的基础上，通过对多轴运动控制系统的分析，设计开发出了一款基于DSP和USB2.0接口的四轴运动控制系统，并在简易三维打印机上进行了验证。首先，规划多轴运动控制系统的整体实施方案，为了加快开发进度，本文采用技术成熟的DSP核心开发板，只需对底板进行详细的设计。底板硬件电路主要包括USB外围电路、PWM电路、步进电机驱动器接口电路、编码器反馈信号处理电路，以及通用I/O口电路，并对其进行了详细的论述。其次，本论文在DSP中实现了系统找零、步进电机的位置控制，以及梯形加减速控制。使用Keil C工具开发了USB接口的固件程序，实现了上位机PC与DSP之间通过USB接口的通信，并在Visual C++环境下，采用MFC基于对话框技术编写了用户软件。最后，在完成板卡的软件、硬件联合调试之后，将本控制系统应用于三维打印机试验平台，同时控制四台步进电机。实验结果表明，本控制器运行平稳，人机交互正常，达到了预期要求。