多轴数控系统的研究与应用是近几年来数控机床应用领域的一个研究热点。五轴数控钻床是随着电子技术、计算机技术、自动控制技术和机电一体化技术发展逐渐发展起来的计算机控制系统，它极大地提高了数控机床行业的生产力，随着数控钻床需求量的增加，高性能的数控钻床越来越受到人们的青睐。我国数控钻床控制系统发展相对而言比较落后，因此高性能数控钻床控制系统的研究提上了同程。 本课题是在原制刷领域的数控钻床系统的基础上的改进研究项目，利用高速SOC单片机及其扩展外部接口电路研究和分析了一种数控机床控制系统。本论文在对原五轴数控钻床系统的结构和功能进行分析的基础上，提出了一个以主从单片机和CPLD器件为中心构建硬件平台的钻床控制系统解决方案。本系统对原系统进行了较大的改进，利用C805lF020单片机来代替原单片机、以CPLD组成的译码电路来代替原GAL电路。由于C8051F020和CPLD丰富的I/O口资源，省掉了8155和8255等器件使电路得到了极大的简化。 本系统主单片机以Siliabs公司的单片机芯片C805lF020作为核心控制器，C8051F020主要负责整个系统数据传递与处理、读取外部信号及对其他器件进行控制，外围扩展了教导器、数据存储器、CPLD、外部并口等功能模块。从单片机选用ATMEL，公司的单片机芯片AT89S52，负责脉冲的产生，为控制系统提供稳定的脉冲信号。CPLD以ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片组成的译码电路解决了I/O口、LCD显示器、4*8键盘的扩展，为机床电机分配控制脉冲，并系统的管理外部中断。CPLD对单片机逻辑扩展，单片机实现监控和算法生成，较好的结合了CPLD的良好性能和单片机所具有的智能特性，有效的利用CPLD的资源，实现了外部电路译码和对电机的控制。 本文详细论述了系统自上而下的设计方法和各部分硬件电路组成及单片机、CPLD的软件编程设计。在软件设计上采用汇编语言和C语言相结合的编程方式，使用Keil C仿真平台对系统进行调试和仿真。