全成型電腦橫機(jī)軟件控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、全成型電腦橫機(jī)技術(shù)，又稱為“織可穿”技術(shù)，是一種新型電腦橫機(jī)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)早在十多年前就已被德國(guó)STOLL和日本SHIMA SEIKI橫機(jī)廠商研發(fā)得到。目前，隨著勞動(dòng)力成本不斷攀升，這一技術(shù)已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外廣泛認(rèn)可，而國(guó)內(nèi)廠商依然沒有足夠能力獨(dú)立研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。全成型電腦橫機(jī)，顧名思義，可編織出完整的衣物，不需要再進(jìn)行人工縫合。在分析和研究國(guó)外全成型電腦橫機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，文中提出全新的控制方案，結(jié)合對(duì)執(zhí)行元件數(shù)量及類型的統(tǒng)計(jì)分析，確立C

2、PU的型號(hào)及設(shè)計(jì)相應(yīng)電路圖，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的研發(fā)。
　　本控制系統(tǒng)采用分級(jí)控制方式，控制系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)與6個(gè)子控制系統(tǒng)組成。主控制系統(tǒng)由ARM與FPGA結(jié)合組成，ARM處理器中嵌入uC/OS-III小型嵌入式系統(tǒng)，作為主控制系統(tǒng)的CPU，完成系統(tǒng)任務(wù)分配及任務(wù)調(diào)度。橫機(jī)的主要任務(wù)包括人機(jī)交互界面任務(wù)，花型文件輸入輸出任務(wù)，測(cè)試任務(wù)，編織任務(wù)，異常反饋處理任務(wù)等。主控單元協(xié)處理器FPGA與CPU之間采用FSMC總線實(shí)現(xiàn)高速通訊，

3、利用其豐富的I/O口資源，與各個(gè)子控制系統(tǒng)建立并行I/O口模擬總線通訊，并完成編織時(shí)序的控制。子控制系統(tǒng)包括機(jī)頭子控制系統(tǒng)，搖床機(jī)構(gòu)子控制系統(tǒng)，給紗機(jī)構(gòu)子控制系統(tǒng)，起底板機(jī)構(gòu)子控制系統(tǒng)，牽拉機(jī)構(gòu)子控制系統(tǒng)，及傳感器子控制系統(tǒng)。并且各子控制系統(tǒng)均采用FPGA架構(gòu)或者FPGA與ARM結(jié)合的架構(gòu)，與主控單元FPGA建立并行I/O口模擬總線通訊，同時(shí)利用FPGA并行處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)編織時(shí)序的精確控制。
　　主控制系統(tǒng)的CPU選擇ST公司生

4、產(chǎn)的基于Cortex-M4內(nèi)核的STM32F407IGT6，176個(gè)管腳，時(shí)鐘頻率為168MHz，代碼執(zhí)行效率210DMIPS。主控制系統(tǒng)繁榮協(xié)處理器FPGA的選型為ALTERA公司出品的Cyclone-IV-EP4CE30F23，多達(dá)484個(gè)I/O口，具備高性能，低功耗，低成本等優(yōu)點(diǎn)。子控制系統(tǒng)根據(jù)執(zhí)行元件類型與數(shù)量選擇合適的FPGA型號(hào)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)控制電路。文中主要闡述主控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及各個(gè)子控制系統(tǒng)的FIFO緩存設(shè)計(jì)，F(xiàn)PGA