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基于ARM的嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的研究

資 源 簡 介

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心,而先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著嵌入式系統(tǒng)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路的迅速發(fā)展,高性能的32位CUP開始普及。它執(zhí)行速度快、功能強(qiáng)大,在中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)完全可以替代PC機(jī)及8位單片機(jī),獲得更大的價(jià)格和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文旨在打破傳統(tǒng)基于PC機(jī)及8位單片機(jī)的數(shù)控系統(tǒng),研究并設(shè)計(jì)一種基于ARM的32位嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)了基于ARM內(nèi)核的嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),并給出了硬件設(shè)計(jì)方案、軟件程序設(shè)計(jì)思想及相應(yīng)設(shè)計(jì)。硬件部分選用是日本NOVA電子有限公司研制的DSP運(yùn)動(dòng)控制專用芯片MCX314AL,作為數(shù)控裝置電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片,其性能優(yōu)良、接口簡單、編程方便、工作可靠,給運(yùn)動(dòng)控制帶來極大方便。采用ARM微處理器STR710負(fù)責(zé)控制MCX314AL、外圍邏輯電路的管理及后臺(tái)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用源代碼公開的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ,對(duì)數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊的任務(wù)進(jìn)行劃分,并根據(jù)其實(shí)時(shí)性要求賦予不同優(yōu)先級(jí),采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度算法,設(shè)計(jì)了任務(wù)間的通信方式及中斷事件的響應(yīng),使該數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性,可以滿足高精度加工的要求,同時(shí)也具有良好的人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)支持。

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