基于ARM與CPLD的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與研究
發(fā)布時(shí)間:2018-01-10 11:06
本文關(guān)鍵詞:基于ARM與CPLD的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與研究 出處:《西南石油大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)由于受到其自身特性的限制,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)發(fā)展的要求。以嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)的各種設(shè)備得到了迅速發(fā)展,因此采用先進(jìn)的算法,開發(fā)高性價(jià)比的嵌入式數(shù)控將會(huì)成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前,國內(nèi)嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的研究還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際水平的。雖然國外產(chǎn)品在性能和功能上有很大的優(yōu)勢,但是價(jià)格的懸殊讓國內(nèi)中小型廠家更加偏向于購買國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。為此,開發(fā)一套低成本高性能的數(shù)控系統(tǒng)就具有很高的市場價(jià)值。 本論文采用ARM+CPLD的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)基于μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用于臺(tái)式切割機(jī)的高性價(jià)比數(shù)控系統(tǒng)。文章以嵌入式技術(shù)作為基礎(chǔ),以ARM作為核心控制單元,CPLD作為次控制元件構(gòu)成系統(tǒng)中心構(gòu)架;利用STM32F103芯片的多線程中斷處理能力與EPM1270的強(qiáng)大邏輯運(yùn)算與接口控制能力,配以伺服電機(jī)進(jìn)行軸運(yùn)動(dòng)控制,組成了高性能的控制系統(tǒng);并圍繞硬件處理核心根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需求從軟、硬件方面同時(shí)進(jìn)行外圍設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。論文對系統(tǒng)的整體硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并根據(jù)功能對整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、通信電路、調(diào)試電路以及屏幕顯示等部分設(shè)計(jì)進(jìn)行了說明。 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制算法主要由插補(bǔ)算法和加減速算法構(gòu)成;谟布Y(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用了二次插補(bǔ)和插補(bǔ)前加減速的算法。論文中就這兩種算法進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)說明并提供了實(shí)例加工數(shù)據(jù)對其正確性和可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。 軟件系統(tǒng)選擇μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)框架,采用C語言面向過程、模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行了數(shù)據(jù)通信、存儲(chǔ)與交互界面等程序的編寫。采用新型工業(yè)串口觸摸屏增強(qiáng)了系統(tǒng)的操作性能。論文對系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,并對系統(tǒng)軟件要求的功能模塊一一做出了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)說明。 設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊化的方法,便于今后數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)、擴(kuò)展和升級(jí)。最后通過現(xiàn)場的調(diào)試與運(yùn)行,達(dá)到了整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的功能要求。
[Abstract]:With the progress of automation technology , the traditional numerical control system can ' t meet the demands of modern industry and social development because of its own characteristics . This paper adopts the embedded system structure of ARM + CPLD , designs the embedded operating system based on 渭C / OS - 鈪,
本文編號(hào):1405009
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