嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件及軟件開發(fā)平臺的研究.pdf

1、嵌入式技術(shù)是當今最熱門的領(lǐng)域之一。嵌入式數(shù)控系統(tǒng)集成了嵌入式技術(shù)、運動控制技術(shù)及嵌入式操作系統(tǒng)等技術(shù),基于嵌入式處理器、運動控制芯片及嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)控系統(tǒng),具有高性能、功耗低、成本低、體積小等特點,是研究開放式經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)比較可行的一種方法。隨著嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展,嵌入式技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)的研究定會有良好的發(fā)展前景。
　　論文以嵌入式技術(shù)進行數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計。采用嵌入式ARM處理器S3C2410和專用DSP運

2、動控制芯片MCX314As設(shè)計了數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺,并詳細介紹了數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計。
　　嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺包括兩個部分:一是基于S3C2410的主控板,二是基于MCX314As的運動控制板的設(shè)計,兩塊電路板通過總線連接在一起。ARM主控板配置有豐富的存儲器資源和通用設(shè)備,負責完成任務(wù)管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)控指令代碼的編譯、LCD顯示、輸入輸出、網(wǎng)絡(luò)功能等工作。MCX314As負責快速的實時插補運算,并發(fā)出脈沖控制電機進行高

3、速運動,完成運動軌跡控制。論文采用Protel99 SE繪圖軟件,完成了運動控制板原理圖和PCB的設(shè)計,包括MCX314As與S3C2410接口電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計,運動控制板輸入輸出電路的設(shè)計,并制作出運動控制板。
　　數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計方面,在S3C2410上通過移植引導(dǎo)程序vivi,裁剪、編譯和移植Linux內(nèi)核,制作并燒寫Linux根文件系統(tǒng),構(gòu)建了嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺;研究了S3C2410對MCX314As的控制方法

4、,在Linux操作系統(tǒng)中對MCX314As的驅(qū)動程序進行了設(shè)計;同時,為了簡化軟件結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮MCX314As的功能,實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控運動控制,設(shè)計了運動控制動態(tài)鏈接庫函數(shù)。對MCX314As運動控制板進行了調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明了基于S3C2410與MCX314As的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺的正確性。
　　最后探討了用NFS方式實現(xiàn)嵌入式數(shù)控系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的過程,以及嵌入式Web服務(wù)器在嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,為下一步的實際應(yīng)用提供