快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）技术是当今制造业的一种全新敏捷制造技术，目前已广泛应用航空航天、机械电子以及医疗卫生等领域。小型化桌面化RP设备是当今RP技术的主要发展趋势之一，这种小型桌面化RP设备要求使用方便，操作便捷，适合办公工作环境使用，有着广阔的市场前景。 控制系统是快速成形系统的重要组成部分。USB目前已成为PC的通用外设接口，它具有热插热拔，即插即用，连接灵活，无需连接外设时重启系统；传输速度快，不占用系统硬件资源，不存在硬件冲突，自动检测和配置外围设备；易于拓展，传输可靠等许多突出优点。研究基于USB接口的快速成形控制系统具有重要的实际应用价值。 本文的研究目的是为了适应小型桌面RP设备方便便携的特点，使之与计算机连接便捷，充分利用USB接口的优点，研究与开发基于USB接口的支持热插热拔、即插即用型的快速成形控制系统。针对此目的，本论文主要进行了以下工作： 首先，在研究了快速成形控制系统一般构成以及USB设备开发技术的基础上，提出了PC+USB接口控制卡构成的上下位机快速成形控制系统方案，详细地论述了系统的硬件结构,系统采用了美国Cypress公司的支持USB2.0协议的EZ-USB FX2单片机CY7C68013作为接口芯片和下位机处理单元，实现了系统的硬件设计，开发和实现了基于USB接口的快速成形控制系统原型。 其次，在充分研究USB通讯协议及规范的基础上，完成了控制系统中USB接口软件的设计，主要包括固件程序、数控插补程序的设计和系统驱动程序的实现。实现了快速成形控制系统的主要控制功能。 最后，对直线插补运动进行了分析，并对步进电机的控制进行了实验，分析及实验结果表明，系统能够满足快速成形控制系统的功能要求。