现场总线是一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统。它以卓越的性能在工业控制中越来越受到青睐。同时随着电子技术的发展,现场可编程门阵列FPGA的出现,使得我们可以自己设计自己的电路,这种可编程技术使设计的产品达到小型化、集成化和高可靠性,而且器件具有用户可编程特性,大大缩短了设计周期,减少了设计费用,降低了设计风险。硬件描述语言VHDL支持硬件的设计、验证、综合和测试,具有描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和已有设计的再利用等优点。在这样的需求和技术背景下,作者实现了基于串行通讯的离散式控制系统,它具有现场总线的特征。文章首先定义了该系统的拓扑结构、总线协议。其中总线协议包括数据报文、通信规则等。然后详细介绍了怎样用硬件实现总线协议,包括逻辑设计和电路设计,其中逻辑设计包括设备管理器和分控模块总线接口的逻辑设计;在电路设计中详细的介绍了光纤板上的设计。接下来为设备管理器编写了在linux下的驱动。最后编写了方便用户使用的操作界面。从最初的设计到最终的实现过程中取得了相当的成果,其中光纤板已经应用在了蓝天数控机上。该系统的设计与实现为更为复杂的现场总线控制的设计打下了基础。