数控系统(CNC),作为数控机床的核心部件,成为机械电子、自动化和计算机等学科领域研究的热点。随着数控系统的高速、高精度的发展趋势以及开放化、小型化的特点,以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的数控系统正成为当前数控系统的重要发展方向。一方面,以DSP作为数控系统的核心处理器,能够发挥其高速运算和编程灵活的特长,便于实现复杂的实时运动控制算法,提高系统的控制性能;另一方面,采用FPGA将大量的逻辑控制功能和外围接口电路集成在其中,可有效减小系统体积,提高数控系统的可靠性和稳定性本文在对不同硬件平台数控系统进行比较研究的基础上,设计开发了一款以DSP和FPGA为主控单元的五轴运动控制器硬件平台,并实现了部分软件功能。首先,在对运动控制器的需求进行分析的基础上规划设计了其硬件方案,采用DSP+FPGA为组合的结构方案,对DSP和FPGA最小系统电路、数字脉冲输出电路、编码器信号采集电路、上下位机接口电路等电路设计方案进行了详细讨论,完成了系统硬件的设计制作。其次,为提高数控系统的硬件集成度和可靠性,通过对FPGA的编程设计,在FPGA中实现了脉冲发生器、编码器信号处理、串口通信、地址信号线译码等功能模块。最后,基于上述硬件平台,采用模块化程序设计方法和C语言编程完成了数控系统的部分软件设计,包括基于梯形曲线加减速的直线插补以及圆弧插补,并完成系统主要功能的硬软件联调。