运动控制技术已经在各个领域得到了相当广泛的应用。当前市场上各个厂商均提供由伺服电机和驱动器组成的高性能伺服系统。为了方便用户使用,加强本公司产品的竞争力,各个厂商还针对其产品的特性开发了与之对应的控制器,但是这样会增加用户开发的成本。大多数情况下,国内的开发都使用伺服系统的位置控制方式。针对这种情况,开发一款用于位置控制的控制器能使用户摆脱伺服系统生产商在控制器上的限制,同时还能使开发人员在伺服系统方面有更广泛的选择。本课题以大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的造波机研发为应用背景,设计开发一款以PCI总线和FPGA为基础,主要用于造波机研制领域的四轴运动控制卡。本文首先对控制卡的实现方案进行了规划,给出了系统设计框架。接着根据设计方案,对需要的主要器件进行了选型,设计了硬件电路。基于已设计好的硬件,使用VerilogHDL语言编程实现四个通道驱动器控制信号的产生,对规划的异常信号进行处理。同时还对伺服系统中可能会使用的反馈信号进行了一定的处理,以供某些应用场合参考使用。本文还完成了Windows操作系统下PCI总线驱动程序的开发,在驱动程序中实现了PCI总线对FPGA中寄存器的读写操作和PCI总线上的中断控制。最后针对驱动程序制作了一些包含基本功能的函数库,提供了S曲线加减速算法和圆弧插值算法,以方便控制卡的使用。整个设计方案中,FPGA和PCI总线高传输速率的特点满足了高速和高分辨率控制的需要。通过使用SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪对FPGA内程序的运行进行测试,证明控制器的控制功能达到了预定的计划。同时给出了S曲线加减速算法和圆弧插值算法的运行结果和分析,验证了这两种算法实现的正确性。