选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)技术因具有选材广泛,工艺简单,扫描速度快和成型精度高等优点被广泛应用。但是其核心部件激光扫描系统被国外公司垄断,国内对大范围三维扫描系统及其控制方案的研究较少,已无法满足国内3D打印产业在各个领域应用的需求。本文针对选择性激光烧结设备展开三维激光扫描系统研制,研究基于PC端的驱动、基于外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线和以现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为主控芯片的控制系统。首先,主要介绍三维激光扫描系统的研究背景与意义,分析研究控制系统的设计方案。为了保证扫描系统在复杂环境的条件下仍然保持高速稳定的传输数据,本系统选择PCI总线协调数据的传输。为了高效地实现复杂PCI总线协议,选择专用的PCI9052芯片设计总线,并采用线性突发的数据传输模式,提高数据传输速率。针对大容量的数据传输以及驱动执行机构对时序的严格要求,系统选用FPGA为主控芯片,在其内部调用双口随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)IP核对数据进行缓存,实现数据的实时传输。并分析亚稳态现象产生的原因和影响,设计两块相同的双口RAM,采用乒乓操作避免亚稳态的产生。为利于数据稳定输出、适用于远距离传输以及增强信号的抗干扰能力,本系统执行机构选用数字振镜代替传统模拟振镜。其次,主要介绍控制卡的硬件电路设计以及基于FPGA的功能设计与实现。硬件电路设计先介绍硬件的整体设计,再分别介绍各个模块的设计包括PCI总线接口的电路设计、FPGA的主控电路设计、输出模块的电路设计和电源电路设计以及配置电路设计,依据布局布线原则实现PCB设计以及元器件的焊接。基于FPGA的功能设计与实现详细介绍基于FPGA的各个控制单元的设计原理、代码的实现以及相应的Modelsim仿真,验证各个模块设计的可行性。最后,主要介绍系统的调试和测试结果,首先对硬件电路板进行测试和验证。分别测试硬件的时钟信号,电源模块以及FPGA芯片是否正常工作;然后对振镜扫描的数据传输协议先后进行分析、设计、模拟和实现;最后搭建整个系统进行调试,并给出充分的性能验证结果验证系统的可行性。