机器人辅助显微手术系统(RAMS)是在国家高技术发展计划(863计划)和国家自然科学基金的资助下,设计研制的一套新型医用机器人辅助操作系统.该文的主要研究任务是采用FPGA电子电路技术,设计实现RAMS系统控制器的系统接口电路和步进电机运动控制电路.为FPGA在机器人控制系统研发中的进一步应用奠定坚实的技术基础.该课题首先介绍了目前国内外机器人系统采用的各种控制器类型,并根据功能需求分析给出了RAMS系统实现应采用的控制方式;在阐述RAMS运动控制电路设计实现方法之前,着重研究了可编程逻辑器件的应用开发技术,包括可编程技术的发展历程,应用范围,结构原理,器件特性和软硬件开发环境.在选定好控制方式,并全面掌握了可编程逻辑器件应用技术之后,该论文详细地论述了RAMS系统运动控制电路的实现方法:一、系统接口电路的设计实现.包括RAMS系统功能分析,I/O地址空间分配方案以及控制信号的转换时序.二、步进电机控制电路的设计和实现.包括步进电机控制原理,上位机速率值与电机转速的定量关系,步进电机控制电路设计中各模块的功能和整体结构.三、功能验证和软件仿真.四、电路原理图设计和配置电路连接方案.鉴于可编程逻辑设计与采用传统分立式元件设计有很大区别,该论文在最后详细地介绍了采用可编程逻辑器件时需要遵循的设计方法和设计原则.最后,对该课题相关工作和已经取得的应用成果情况做了一个小结,对有待进行的工作进行了讨论,并展望其应用前景.