大口徑光學元件激光預處理系統(tǒng)ARM前端控制.pdf

1、在高功率激光器驅動的大型光學系統(tǒng)中，大口徑光學元件的抗損傷能力對高通量激光的輸出有重要影響。激光預處理技術是一種能提升光學元件抗損傷能力的手段，并且它能夠修復光學元件加工過程的殘留缺陷和上架運行后的新增缺陷。
　　在傳統(tǒng)的完全基于PC的激光預處理系統(tǒng)控制方案中，系統(tǒng)的主要設備都是通過PC統(tǒng)一協(xié)調控制，這樣會對PC造成很大負擔，從而造成激光預處理系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性的下降。為了解決這個問題，本文從激光預處理系統(tǒng)的工作流程和設備布局入手，

2、詳細分析了激光預處理系統(tǒng)前端控制部分需要實現(xiàn)的功能，經過與傳統(tǒng)的完全基于PC的控制方案的比較，提出一種基于ARM微處理器和Linux操作系統(tǒng)的輔助控制結構，這種結構可以減輕PC的負擔，快速響應中斷，從而有效提高激光預處理系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。
　　ARM前端控制系統(tǒng)主要從硬件和軟件兩個方面進行設計。硬件部分設計主要包括以下四個部分的內容：
　　(1)建立ARM周邊運行環(huán)境，主要涉及DDR2 SDRAM、NAND FLASH、S

3、D card、以太網、USB、串口、LCD顯示以及電源管理等多項內容；
　　(2)設計二維移動平臺模塊，這一模塊是ARM前端控制系統(tǒng)的關鍵，主要包括對伺服電機的控制以及對光柵尺反饋信息的讀??；
　　(3)實現(xiàn)在線監(jiān)測，這一模塊主要負責讀取并顯示CMOS相機采集到的圖像數(shù)據(jù)；
　　(4)基于獨立CAN總線控制器MCP2515實現(xiàn)CAN現(xiàn)場總線接口的擴展，MCP2515通過SPI接口實現(xiàn)與ARM微處理器的通信。
　　

4、ARM前端控制系統(tǒng)的軟件部分設計主要包括Linux系統(tǒng)移植、關鍵模塊驅動設計以及Linux應用程序設計等三個部分的內容：
　　(1)Linux系統(tǒng)移植主要涉及啟動代碼U-Boot移植、Linux系統(tǒng)內核移植以及Linux根文件系統(tǒng)的構建；
　　(2)關鍵驅動模塊設計重點介紹了二維移動平臺部分的伺服電機和光柵尺驅動程序的開發(fā)；
　　(3)Linux應用程序設計部分主要介紹了基于Qtopia的應用程序的開發(fā)流程。