近年来,随着市场对运动控制器需求的不断扩大,用户对运动控制器功能要求多样化。研究和开发具有开放式结构运动控制器,具有重要的实用价值和意义。鉴于DSP强大的高速实时处理能力和丰富的外设功能以及FPGA的硬件逻辑控制性能,采用DSP+FPGA相结合的运动控制器已成为开放式运动控制器的主流,并被广泛应用。论文以基于DSP+FPGA的运动控制器为硬件平台。简单介绍了运动控制器的硬件结构和主要寄存器,并在运动控制器硬件资源基础上设计和开发系统软件。采用层次化和模块化设计思想,把系统软件分为三层:应用层、功能层和硬件驱动层。其中应用层属于上位软件,功能层和硬件驱动层为下位软件。并详细设计系统主程序,上位机和下位机通讯以及库函数。论文实现了运动控制器的关键技术,包括速度控制、插补算法和位置伺服控制。在速度控制中,论文详细分析比较了梯形和S形加减速控制曲线的原理和特点,并编程实现了这两种加减速控制曲线。插补算法研究中,系统主要采用数据采样插补算法,并详细研究了直线和圆弧插补算法且编程实现。在圆弧终点判断实现过程中,采用一种新的终点判断方法—角度终点判断。位置伺服算法中采用典型的PID算法,实现系统平稳运行。由于运动控制器功能需求越来越大,除了具有基本的直线和圆弧插补功能外,复杂曲线插补也必不可少。论文详细叙述了复杂曲线(NURBS)基本理论,介绍了NURBS曲线插补算法,并对NURBS曲线插补过程中误差进行计算,减少插补误差,编程实现NURBS曲线插补算法。论文从提高软件可靠性和代码运行速度角度,介绍了软件开发平台和代码优化方法。对各个模块和系统整体进行调试,使系统的功能和性能达到预期标准。应用于数控系统的运动控制器一般采用位置伺服控制,为了使运动控制器应用范围广泛,论文在位置伺服控制的基础上加入了速度环控制,提高了运动控制器的插补精度和运行速度。