基于ARM和FPGA的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)控裝備和數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)工業(yè)化的重要基礎(chǔ),是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的高技術(shù)水平的重要標(biāo)志。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床處于高檔產(chǎn)品需要大量進(jìn)口,中層次產(chǎn)品發(fā)展非常緩慢,低檔產(chǎn)能大于需求的局面。尤其是國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目上需要的主要關(guān)鍵性的設(shè)備都是靠進(jìn)口,沒(méi)有自主產(chǎn)權(quán)。在如此形勢(shì)下,發(fā)展機(jī)床數(shù)控技術(shù)是當(dāng)前國(guó)家制造工業(yè)水平提高,技術(shù)更新的必由之路。
　　 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)融合了早期的單片機(jī)系統(tǒng)和PC平臺(tái)兩者的優(yōu)點(diǎn),既有著單片機(jī)成本低,體積小,功耗

2、低等優(yōu)點(diǎn),又具備PC平臺(tái)良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境、豐富的資源,具備多種操作系統(tǒng)可以選擇、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。因此嵌入式數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)大的發(fā)張趨勢(shì),有很好的發(fā)展前途。
　　 通過(guò)以上的分析,本設(shè)計(jì)以數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,硬件上,主控板采用高性能低功耗的32位嵌入式ARM9處理器S3C2440為核心,以其為核心設(shè)計(jì)其核心板和外圍擴(kuò)展模塊;底層驅(qū)動(dòng)板采用FPGA+STM32F103VCT6的設(shè)計(jì),并以其為核心擴(kuò)展外圍功能模塊;最后

3、完成電路的隔離,濾波,防干擾等設(shè)計(jì)。如此來(lái)完成伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以及編碼器反饋信號(hào)的濾波等任務(wù)。擴(kuò)展板模塊包括了驅(qū)動(dòng)接口模塊、光電隔離模塊、鑒相計(jì)數(shù)模塊,網(wǎng)口驅(qū)動(dòng)模塊,IJSB擴(kuò)展模塊,濾波模塊等。在軟件設(shè)計(jì)上,采用源代碼公開(kāi)的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)為核心,開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所需的應(yīng)用軟件,用戶界面的編寫,NC命令的解析,插補(bǔ)算法設(shè)計(jì)。該數(shù)控系統(tǒng)不僅具有可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn),而且具有良好的可移植性和可裁減性,便于根據(jù)