基于ARM和CPLD架構(gòu)的機床數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)裝備制造的核心就是數(shù)控機床。數(shù)控技術(shù)發(fā)展水平很大程度體現(xiàn)出一個國家的工業(yè)制造能力。國外已把數(shù)控發(fā)展的方向調(diào)整到高檔數(shù)控上面,以保有工業(yè)和經(jīng)濟的核心競爭力。我國尚處于數(shù)控裝備轉(zhuǎn)型期,既要大力發(fā)展高端數(shù)控,同時,中低檔數(shù)控機床的發(fā)展也不容忽視。本文提出的新型高效低廉的數(shù)控機床系統(tǒng)是對國內(nèi)中低檔數(shù)控機床的補充。
　　本文所述數(shù)控系統(tǒng)是基于ARM+CPLD架構(gòu)來實現(xiàn)的。主要由控制主板、接口底板和按鍵板三部分組成?？刂浦靼宓闹魈幚砥鞑捎?/p>

2、STM32F407ZGT6,邏輯器件CPLD采用EPM1270T144C5N,主處理器與CPLD之間基于FSMC的協(xié)議實現(xiàn)通信。主板主要用來完成系統(tǒng)的復(fù)雜運算,代碼解析,任務(wù)的調(diào)度切換與插補算法等。接口底板則是實現(xiàn)數(shù)控對機床各部件的信號驅(qū)動、隔離和濾波等。按鍵板是響應(yīng)外界按鍵輸入的重要組成部分。
　　本課題所做研究主要有:
　　(1)、分析數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和工作原理。主要包括數(shù)控刀具切削原理,刀具補償原理和插補原理。提出了

3、常見的的三種插補算法:逐點比較法、數(shù)字積分法和最小偏差法,并對這三種方法進行分析。
　　(2)、進行了數(shù)控系統(tǒng)硬件的設(shè)計與實現(xiàn)。具體設(shè)計了數(shù)控主板和接口底板。數(shù)控主板部分則給出系統(tǒng)硬件框圖,并分別對電路原理及實現(xiàn)進行了說明。接口板部分給出了對外接口的電路部分各信號定義,并實現(xiàn)了變頻器、編碼器、手輪、雙軸伺服系統(tǒng)等電氣接口的連接。
　　(3)、進行邏輯控制的設(shè)計與實現(xiàn)。實現(xiàn)了ARM與CPLD之間的通信協(xié)議,對每個寄存器進行自定