本文通过对高速数控系统的研究,认为高速数控系统中插补运算的优劣直接会影响整个高速加工的效率和质量。同时对比目前较为常见的插补控制器和最新的发展动态,提出了设计一款基于PCI总线并以FPGA为主控芯片的插补器,并且能运用于运动控制等实际工程中。首先,完成了基于FPGA内部的数字积分法精插补、双数据缓存等模块的设计,同时提出了一些优化方法,并对实现所有精插补算法模块进行了软件仿真验证。并进行了基于FPGA的精插补模块工程实用化的尝试,设计了以PCI为总线的插补控制器,对插补控制器的总体方案进行了合理规划。完成了硬件原理图设计,并制作和调试了精插补控制器板卡。完成了上位机与精插补控制器的通讯程序,并且设计了上位机的数控插补界面。最后,使用TDS2024B存储式示波器对插补控制器的输出进行了测试,完成了由插补控制器实际输出的插补脉冲数据的采集,通过对数据进行分析和总结,系统已经达到了预期设计的目标和要求。