大口徑光學(xué)元件激光預(yù)處理系統(tǒng)ARM前端控制.pdf

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

2、詳細(xì)分析了激光預(yù)處理系統(tǒng)前端控制部分需要實(shí)現(xiàn)的功能，經(jīng)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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以減輕PC的負(fù)擔(dān)，快速響應(yīng)中斷，從而有效提高激光預(yù)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(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。硬件部分設(shè)計(jì)主要包括以下四個(gè)部分的內(nèi)容：
　　(1)建立ARM周邊運(yùn)行環(huán)境，主要涉及DDR2 SDRAM、NAND FLASH、S

3、D card、以太網(wǎng)、USB、串口、LCD顯示以及電源管理等多項(xiàng)內(nèi)容；
　　(2)設(shè)計(jì)二維移動(dòng)平臺(tái)模塊，這一模塊是ARM前端控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，主要包括對(duì)伺服電機(jī)的控制以及對(duì)光柵尺反饋信息的讀??；
　　(3)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，這一模塊主要負(fù)責(zé)讀取并顯示CMOS相機(jī)采集到的圖像數(shù)據(jù)；
　　(4)基于獨(dú)立CAN總線控制器MCP2515實(shí)現(xiàn)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線接口的擴(kuò)展，MCP2515通過SPI接口實(shí)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(shè)計(jì)主要包括Linux系統(tǒng)移植、關(guān)鍵模塊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)以及Linux應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等三個(gè)部分的內(nèi)容：
　　(1)Linux系統(tǒng)移植主要涉及啟動(dòng)代碼U-Boot移植、Linux系統(tǒng)內(nèi)核移植以及Linux根文件系統(tǒng)的構(gòu)建；
　　(2)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)重點(diǎn)介紹了二維移動(dòng)平臺(tái)部分的伺服電機(jī)和光柵尺驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)；
　　(3)Linux應(yīng)用程序設(shè)計(jì)部分主要介紹了基于Qtopia的應(yīng)用程序的開發(fā)流程。