伴随着人工智能、计算机科学、传感器技术及其它相关学科的快速发展，人们对机器人控制器的性能提出更高的要求，并提出了将PAC控制器用于机器人控制。目前大部分PAC仍然采用PLC所使用的单一微处理器（MCU）的模式，容易导致多任务系统下的实时性问题。也有人提出采用多核集成IC控制器通过OS（Operating System）进行任务调度，这使整个系统的稳定性与安全性建立在OS上。针对这一问题，本文设计了可满足多任务的实时性、安全性与稳定性、可重组的基于异构多核PAC的机器人控制器。为了验证异构多核PAC机器人控制器，设计了四自由度钢丝绳传动机械臂。传统工业机械臂普遍都将减速器，驱动电机和关节轴都安装在相应的连接关节附近，下一级关节的驱动电机和减速器都会成为上一级关节的额外负载。本文设计的钢丝绳传动机械臂可以改善这个缺点，它包括张紧装置设计，张紧实现原理，力矩计算和步进电机选型和整体结构设计。接着采用D-H方法建立机械臂坐标系模型，借助于Matlab机器人工具箱Robotics Toolbox对四自由度机械臂进行运动学正逆解和五次插值的轨迹规划。本文重点对基于异构多核PAC机器人控制器进行研究，介绍了异构多核PAC机器人控制器硬件整体设计和软件。硬件部分定义了用于控制器模拟主板、数字I/O主板和运动控制主板间通信中断响应式主从机切换的增强型SPI通信，以及3块主板间的独立态和组合态实现方法。详细介绍了异步多核调试器的硬件设计和8路单端或16路差分信号的模拟输入采集电路。软件部分包括下载调试的USB虚拟串口通信应用开发，STM32F103的异步多核ISP下载和ARM Cortex-M3的JTAG调试。在JTAG调试部分根据调试原理编写底层函数，实现复位停机、断点、读取R0-R15寄存器等调试功能。通过实验验证了PAC的功能，证明此PAC的设计是可行的。