计算机行业的迅猛发展带动了工业、机械、自动化等行业的蓬勃兴起其中运动控制系统更是在当代工业中显得尤为重要。运动控制器由于其优良的运动轨迹、速度和位置控制能力，以及良好的结构开放性和应用灵活性，广泛应用于工业机器人、电子机械、纺织机械、印刷机械等现代工业自动化装备的控制。现代科技的发展对运动控制系统的性能要求越来越高，因而研究开发新型高性能运动控制器已成为当今运动控制领域的热点。
　　PCIe接口是PC机重要的接口，方便以插卡形式嵌入PC机的运动控制器，所以PCIe接口是设计运动控制卡最佳选择。本文在深入研究了运动控制技术的基础上，设计开发了一款基于PCIe总线以FPGA为主控单元的运动控制卡。
　　基于FPGA的运动控制卡采用脉冲信号与极性结合的闭环控制方式，具有结构简单，集成度高、实时性好等优点。本设计采用AX7103FPGA开发平台进行运动控制卡的开发。基于开发平台，设计了总体设计方案、运动系统的控制技术，包含对轨迹的控制、位置控制方案，以及对PCIe协议体系进行了详细地说明，最后PCIe的配置进行了设计。
　　设计了系统的硬件结构，主要包含主控板电路功能设计，其中主要对PCIe接口信号进行设计，FPGA芯片硬件进行配置，JTAG的接口进行设计，FPGA供电接口进行设计，FPGA时钟电路进行了设计，电路电源供电设计。
　　设计了基于FPGA的运动控制模块(MCM)，首先简单介绍了FPGA模块系统，主要包含PCIe IP结构及例化，PCIe IP配置模块，PCIe应层包含辅助模块、核心模块的介绍。用硬件描述语言Verilog HDL(HDL:Hardware Description Language)和原理图结合的方式对FPGA编程实现系统的主要硬件逻辑和算法，从而提高了系统的灵活性和移植性。
　　完成理论的设计之后，对运动控制卡的通信通道进行了测试，对PCIe的输出进行了测试仿真，包含对运动控制模块的加、减速进行了仿真，仿真结果符合预期要求，设计的运动控制卡具备精确度高、运算速度快等优点。