基于WinCE的開放式運動控制器研究.pdf

1、運動控制器是數(shù)控系統(tǒng)、機器人的關(guān)鍵部件之一。隨著數(shù)控系統(tǒng)、機器人向高端發(fā)展，對運動控制系統(tǒng)的需求也提出越來越高要求，研究和開發(fā)具備擴展性、系統(tǒng)柔性、重用性、軟件可移植性、二次開發(fā)等功能的高性能和開放式結(jié)構(gòu)的運動控制器具有重要意義。
　　論文通過全面分析運動控制器的研究現(xiàn)狀和設(shè)計方案，結(jié)合當(dāng)前嵌入式技術(shù)和微控制處理器技術(shù)的發(fā)展趨勢，設(shè)計了一款基于WinCE系統(tǒng)，便于用戶二次開發(fā)、在軟硬件方面都具有一定開放性的多軸運動控制器。論文的主

2、要工作如下：
　　1．根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)功能需求和開放式運動控制器層次化的設(shè)計思想，提出了一種基于ARM+DSP雙核處理器+FPGA架構(gòu)的運動控制器的軟硬件平臺設(shè)計方案。其中ARM內(nèi)核運行WinCE嵌入式操作系統(tǒng)，負責(zé)運動控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的運行和實現(xiàn)人機交互與任務(wù)管理功能；DSP內(nèi)核實現(xiàn)各種插補運算和運動控制控制指令的分類、解析；FPGA負責(zé)將插補運算的結(jié)果和控制指令轉(zhuǎn)換為控制信號，進行輸出驅(qū)動，并實時采集各軸的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，反饋給控制

3、系統(tǒng)。
　　2．根據(jù)硬件設(shè)計方案和功能需求，對運動控制器的硬件進行選型和設(shè)計。按照模塊化設(shè)計思想，完成了控制模塊、接口模塊、軸功能子模塊等硬件設(shè)計，并確定了雙核處理器與FPGA之間的通信方案。
　　3．按照軟件設(shè)計方案，完成了各層軟件的設(shè)計。提出并實現(xiàn)了一種基于.Net和動態(tài)鏈接庫技術(shù)的運動控制器二次開發(fā)方案。然后采用自頂向下的方法劃分出FPGA端各功能模塊，并使用Verilog硬件描述語言對各模塊進行詳細設(shè)計。