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把计算机应用于机床数控系统是数控机床发展史上的一个重要里程碑，它使机械加工技术达到了一个崭新的水平。目前，基于PC的开放式数控系统(PC-NC)已成为当前数控系统的重要发展方向。其中，以PC机为系统平台而开发的基于运动控制器的开放式数控系统具有价格低、精度高、易扩展升级、开发周期短等特点，是目前应用最多的一种PC-NC。
本文主要介绍了一种以嵌入式PC机作为系统基础平台，采用“运动控制器+PC”结构形式的数控系统的开发。在运动控制器与上位机的硬件连接上，突破传统的CNC嵌入PC型硬件结构形式，采用了基于RS-485标准的串行连接，实现了上下位机的分体结构，为用户的安装使用带来了许多便利。同时利用FPGA技术，克服了直接用RS-232转RS-485方式存在的传输数率无法满足数控系统高速要求的难点，实现了两者之间的高速串行通信。
本文在运动控制器设计上采用模块化的设计思想，将运动控制器分为运动控制和通信两大模块，其中又将运动控制部分分为以下各功能模块：位置反馈模块、手脉输入模块、脉冲发生模块、主轴接口模块、主轴反馈模块、嵌入式PLC接口模块。
本文深入讨论了其各功能模块的具体设计。在脉冲发生模块的设计中，文中采用的小数分频方法，使运动控制器能在一个插补周期内，平稳输出特定频率和数目的控制脉冲，提高了电机的运行性能。详细介绍了利用FPGA技术进行基于RS-485串行标准的高速串行通信设计方法，并制作了通信实验板，验证了该通信方式的可行性。
在本文数控系统的设计中采用了多项措施来提高系统抗干扰能力，进而提高系统的可靠性。