三维振镜激光扫描系统长期以来只能从国外进口,存在着价格昂贵、维修困难、技术受限等方面的问题。为此,华中科技大学快速制造中心成功研发出拥有自主知识产权的三维振镜激光扫描系统并投入使用。但是,作为系统核心部件的控制卡仍采用通用板卡的设计形式,存在着传输速率低、实时性差、升级困难等问题。为此,本文围绕三维振镜激光扫描系统控制卡的相关问题,从控制卡的数据传输、实时性、可升级性三个方面,对控制卡进行了相关研究,其主要研究内容如下:在数据传输方面,本文研究了PCI总线与接口芯片PCI9052,以及总线位宽的转换方法。为了提高数据传输的速率,本文采用了猝发传输以及PCI9052地址/数据总线复用模式,并在整个传输过程中不对地址进行处理。在实时性方面,本文研究了中断与先入先出(First In First Out,简称FIFO)存储器缓冲的方法和控制卡硬件插补的方法结合,包括异步FIFO中亚稳态的产生原因并成功使用乒乓操作避免亚稳态的产生。本文还研究了控制卡插补的相关问题,提出了三维振镜激光扫描系统控制卡插补计算的步骤及具体的插补算法。在可升级性方面,本文研究了现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)的原理及其使用方法,将FIFO存储器与硬件插补器在控制卡FPGA内部实现,并通过数字时钟管理(Digital Clock Management,简称DCM)模块配合数字逻辑对时钟进行倍频与分频的方法。本文通过对控制卡数据传输、实时性、可升级性方面的研究,将为三维振镜激光扫描系统控制卡的设计与研发提供理论基础。