传统的数控系统大多采取封闭式设计，由此导致的系统间彼此不兼容使得数控系统难以进行结构的改变和功能的扩展。开放式数控系统研究的目的则是建立一种模块化、可重构和可扩充的控制系统结构，以增强数控系统的柔性，在体系结构上给用户二次开发留有更多的余地，从而可以快速的响应新的加工需求。　　 为了实现极坐标机床数控系统的可扩展性和可配置性，论文在系统的对基于PC(Personal Computer)的开放式数控系统层次结构和组织形式进行研究的基础上，自主开发了一种PC内藏CNC(Computer Numerical Control)型结构的极坐标数控系统。其总体设计思想是在通用的PC机的扩展槽中插入运动控制卡。运动控制卡是带微处理器的智能模块，由PC机负责处理非实时部分，而加工控制所需的实时任务由插入PC机扩展槽中的运动控制卡来承担。　　 在系统硬件上，设计了一款基于DSP的伺服运动控制卡，该卡以DSP为核心控制器，辅以专用运动处理器LM628，DSP和LM628结合共同完成伺服运动控制，这样既解决了DSP因系统资源不足不能控制多轴的问题，又弥补了LM628单独控制时总线传输延时的缺点。控制卡可直接插接在PC机的PCI(Peripheral ComponentInterconnect)插槽中，与PC机构成多处理器的结构。为了满足系统实时性的要求，论文深入研究了这种多处理器的构建方案，提出了由PC机和DSP组成主从式共享存储器的结构。此外，对控制卡各功能模块如DSP及外围电路、PCI总线接口电路、局部总线接口电路、LM628伺服控制单元、数/模转换和放大电路以及译码电路的实现方法进行了详细的讨论。　　 在系统软件上，深入研究了伺服运动控制卡的驱动程序开发方法，采用DriverWorks开发了控制卡的驱动程序，同时对控制卡的配置进行了深入分析，给出了具体的配置参数，并采用模块化程序设计方法，完成了DSP主控软件设计，包括DSP初始化、上下位机通信模块、伺服控制模块和运动监控模块的程序设计。此外，利用VC++6.0中MFC的应用程序框架初步设计了系统的人机界面，实现了代码编辑、自动加工和手动加工等基本功能，并详细讨论了利用VC++6.0进行动态链接库函数开发的过程。　　 最后，完成了伺服运动控制卡的软硬件测试，并实现了上位PC机与运动控制卡的通信，结果达到了课题预期的设计目标，为下一步的研究工作奠定了良好的基础。