数控技术是制造自动化的关键基础，是现代制造业的灵魂核心，其水平的高低和装备的拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。传统的数控系统都是封闭的，用户难以在其平台上进行再一次开发，而开放式数控系统可解决这一问题。基于PC的开放式数控系统己成为当前CNC技术发展的必然趋势。 本文在系统、全面地对开放式体系结构进行了研究的基础上，对基于PC平台的开放式数控系统的硬件结构和软件模块进行了方案设计。在导师的指导下，自主开发了一套NC嵌入PC型结构的开放式数控系统平台。硬件结构方面，设计了PCI总线作为伺服运动控制卡与PC主机进行数据交换的接口，以TI公司2000系列最新产品TMS320F2812DSP运动控制技术为核心，辅以Altera公司的Cyclone 1P1C6 FPGA芯片，完成了伺服运动控制卡的硬件设计。在软件设计方面，对上下位机的软件模块进行了划分和功能设计，并对如何更好的实现数控系统的开放性和实时性做了大量的研究，编写了实现系统控制的DSP程序及FPGA程序。 此外，针对目前高速度，高精度的发展趋势，对开放式数控系统的关键技术进行了系统的探讨，着重对加减速控制和速度前瞻控制等技术进行了研究，具体实现了S加减速规划及进行速度前瞻处理中相邻程序段拐角处理和微程序段的进给速度优化，并在此基础上设计了最优化的轨迹控制策略。 最后，在软硬件设计完成的基础上，搭建了开放式数控系统的实验平台，进行伺服运动控制卡的软硬件调试，并在实验平台进行了下位机电机控制信号输出实验，编码器反馈实验，整个平台综合实验。实验结果达到预期的目标，为下一步的研究工作奠定了良好的基础。