基于ARM微处理器的嵌入式数控雕刻机控制软件系统的研究

合肥工业大学硕士学位论文基于ARM微处理器的嵌入式数控雕刻机控制软件系统的研究姓名：贾庭会申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：桂贵生20060601基于ARM微处理器的嵌入式数控雕刻机控制软件系统的研究作者：贾庭会学位授予单位：合肥工业大学相似文献(8条)1.学位论文李付军基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计2006随着信息化、智能化、网络化的发展，数控雕刻机的应用越来越广泛，基于嵌入式系统的数控雕刻机也以多样化的形式迅速发展起来。作者在对嵌入式系统、雕刻技术进行深入分析研究的基础上，提出了基于ARM的数控雕刻机控制系统的总体设计方案，建立了基于32位微处理器S3C44B0X的硬件平台及基于μC/OS-Ⅱ操作系统的软件平台。控制系统采用模块化设计，主要模块包括：控制核心CPU模块、存储器模块、调试接口模块、数据传输模块、人机交互模块、电机控制模块。论文研究了USB主机系统，实现了对U盘的读写操作；研究了微处理器S3C44B0X的PWM工作原理以及交流伺服电机的工作原理、控制方法，提出了基于PWM方式的电机控制方法。系统应用软件采取模块化设计，由μC/OS-Ⅱ操作系统完成各任务之间的管理调度，实现相应的控制功能。2.期刊论文杨代华.刘立勋.YANGDai-hua.LIULi-xun基于ARM的数控雕刻机硬件平台设计-机械与电子2009,(8)介绍一种基于ARM9处理器内核、16位总线的四轴运动控制雕刻机的硬件平台设计方案.硬件部分选用MCX314作为数控装置电机驱动芯片,能够达到精确控制的目的,使雕刻机实现高精度、高效率的雕刻加工.同时,采用S3C2410负责外围逻辑电路的管理、后台任务的实现,使系统具有低功耗、低价位、体积小和效率高等特点.硬件平台采用模块化设计,极大地方便了系统的维护和升级.3.学位论文陈曦基于嵌入式应用的数控雕刻机软硬件设计2006本文研究设计了一种基于ARM7TDMI(S3C44B0X)处理器的嵌入式应用系统，并完成了系统的软硬件设计。系统充分利用了ARM7处理器高性能、低功耗、低成本以及内部集成了众多控制器的优点，扩展了平台的通用接口。本系统应用于高速数控雕刻机，以LCD为人机可视化操作界面，以编码键盘为操作控制部分，以嵌入式处理器S3C44B0X芯片为核心，文件数据经USB口读取U盘中的雕刻数据文件暂存于SDRAM中，经嵌入式处理器进行相关算法处理，得出相应参数传送到FPGA，由FPGA控制输出脉冲和脉冲间延时，通过高速光耦隔离(2MBit/s)后输出，控制步进电机的运转。本系统的硬件核心是三星公司出品的嵌入式处理器S3C44B0X，软件平台采用了源码开放的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ。本文探讨了嵌入式系统相关软硬件的实现。首先，设计了以S3C44B0X为核心的嵌入式系统硬件平台；其次，移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统，并充分运用了它的中断控制和任务的通信与同步；最后，实现了软硬件的协同操作。4.期刊论文陈曦.丁庆生嵌入式系统中S3C44BOX和AT91RM9200液晶控制分析-工业控制计算机2006,(1)主要介绍了嵌入式设备中两种不同的嵌入式处理器对于液晶显示的控制方法,并分析了两款嵌入式处理器在液晶显示上各自的特点.5.学位论文彭丹丹高速高精度数控雕刻机控制技术的研究2005随着微电子技术和微型计算机技术的飞速发展，数控雕刻机的应用越来越广泛，但是国内雕刻机的加工速度和精度普遍低于国外产品。本文对高速高精度数控雕刻机的控制软件进行了研究。其中总结了数控技术和雕刻技术的发展，确定了数控雕刻机控制软件的研制目标。讨论了数控雕刻机的特点与应用，阐述了雕刻机的控制原理、组成以及主要功能。研究了CAM生成的数据与CNC之间传输的方式，确定用USB接口作为CAM与雕刻机之间数据传输的方式。对嵌入式系统的理论进行了探讨，提出基于ARM处理器的雕刻机控制软件的结构。对数控系统核心软件插补技术进行了研究。并对控制系统中的几项关键技术进行了深入的研究：进给速度预处理技术以及进给速度控制方法；应用了一种具有“前瞻”功能的自动加减速控制技术，保证加工表面的精度和加工平稳性。最后，文章展望了基于嵌入式系统的雕刻机控制软件的发展趋势。6.学位论文官正清嵌入式系统在数控雕刻机上的应用2005本文研究设计了一种基于ARM处理器的嵌入式应用系统,并完成了系统的硬件设计.系统充分利用了ARM处理器高性能、低功耗、低成本的优点,扩展了平台的通用接口.本系统应用于高速数控雕刻机,以LCD、编码键盘为人机界面,以嵌入式处理器为核心,文件数据经USB口读取,传送到FPGA,经算法处理得到输出脉冲,通过高速光耦隔离(2MBit/s)后输出,控制步进电机.本系统的硬件核心是嵌入式处理器S3C44BOX,软件平台采用了嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ.本文探讨了uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统移植的实现方法.首先,对uC/OS-Ⅱ的内核进行了移植;其次,运用了uC/OS-Ⅱ的任务调度算法、优先级表示;最后,实现了uC/OS-Ⅱ的中断控制和任务的通信与同步.7.期刊论文殷苏民.钱绍祥.丁海峰.张春树.YINSu-min.QIANShao-xiang.DINGHai-feng.ZHANGChun-shu基于ARM+CPLD的三维雕刻机控制系统设计-机械设计与制造2006,(12)介绍了基于ARM+CPLD的嵌入式数控雕刻机控制系统的工作原理、硬件设计和软件编制,分析了实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在PHILIPS公司32位ARM控制器LPC2214上的移植.设计了一种集控制板与电源、步进电机和被控制设备为一体的嵌入式雕刻机数控系统,实现了对步进电动机的精确控制,有效地提高了加工精度和效率.8.学位论文蒋志冬基于FPGA实现数控步进电机多轴连动2006数控系统在工矿领域已得到广泛应用，计算机数控系统通过对数字化信息的处理和运算，并转化成脉冲信号，实现对步进电机的控制，进而控制数控机床动作和零件加工。随着嵌入式技术的发展，我们可以设计规模更小，成本更低，功能更特定的嵌入式系统来完成传统计算机数控系统所完成的工作。步进电机以其精度高、控制灵活、定位准确、起停迅速、工作可靠、能直接接受数字信号的特点，成为数控系统中的重要执行部件。然而根据步进电机的特性，必须要采取适当而有效的升降速控制策略，特别是在多电机连动的系统中，对多个电机连动的速度控制和脉冲分配也很值得研究。在本文中作者将介绍一种三轴连动的速度控制和脉冲分配的优化算法，以及其在基于FPGA和ARM配合的高速数控雕刻机控制系统中的实现。在本文中还可以看见，为了减小本系统中主控MCU的压力，作者还将利用FPGA来设计一个针对多电机连动的速度控制和脉冲分配优化算法的外围定制控制器。最终实验结果表明，作者所提出的优化算法及其在本系统的实现方案，完全达到客户所提出的高速数控雕刻机控制系统的各项设计性能指标。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：5c5420f2-9ec1-41ed-8f6f-9e0400fcb044下载时间：2010年10月3日