基于PCL6045B的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件及底層軟件的研究.pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)在加工制造業(yè)中占用非常重要的地位，而嵌入式數(shù)控系統(tǒng)由于其低成本、高性能已經(jīng)成為世界各國對數(shù)控系統(tǒng)研究的重點領(lǐng)域之一。因此有必要針對嵌入式系統(tǒng)的特點設(shè)計一種體積結(jié)構(gòu)小、控制精度高的運動控制器和效率高的底層軟件，針對Linux操作系統(tǒng)和S3C2440處理器平臺，研究基于PCL6045B運動控制芯片的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，并設(shè)計開發(fā)它的運動控制板以及各種底層軟件，這是對數(shù)控系統(tǒng)研究的一種新的嘗試，具有良好的發(fā)展前景。本文主要的工作如下：

2、r>　　(1)硬件電路的設(shè)計方面，基于S3C2440開發(fā)板的系統(tǒng)總線接口，設(shè)計開發(fā)了PCL6045B運動控制器，其中包括總線接口電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、電源時鐘電路的設(shè)計以及PCL6045B外圍接口電路的設(shè)計等等，最后實現(xiàn)其印制電路板實物。
　　(2)系統(tǒng)軟件的開發(fā)包括幾個方面，在S3C2440平臺上裁剪移植了嵌入式Linux-2.6.30.4內(nèi)核，移植了包含Qt4動態(tài)鏈接庫的YAFFS文件系統(tǒng)，為了更好的顯示圖形界面還對LMS430

3、KF型LCD驅(qū)動程序進行了開發(fā)和移植，為以后的軟件開發(fā)提供一個好的系統(tǒng)平臺。
　　(3)驅(qū)動程序方面，在Linux操作系統(tǒng)下開發(fā)了PCL6045B的設(shè)備驅(qū)動程序，以實現(xiàn)其基本的讀寫操行、芯片初始化以及異常中斷處理功能，為數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用程序的開發(fā)提供了一個高效率的系統(tǒng)調(diào)用接口。
　　(4)為了實現(xiàn)更多復雜的功能和簡化程序結(jié)構(gòu)，設(shè)計了PCL6045B的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取、驅(qū)動控制等相關(guān)功能函數(shù)。同時對它的控制方式進行了研究，包

4、括閉環(huán)補償控制、異常信息及中斷處理，以及DFB直線插補算法、最小偏差圓弧插補算法，并推倒出各象限的偏差計算公式，設(shè)計了它們的功能函數(shù)。最后利用Qt/Embedded工具開發(fā)了數(shù)控系統(tǒng)的圖形界面，以實現(xiàn)其與PCL6045B功能函數(shù)庫以及設(shè)備驅(qū)動程序的相結(jié)合，使整個系統(tǒng)更加完善。
　　最后結(jié)合PCL6045B的驅(qū)動程序、底層的功能函數(shù)以及圖形界面程序?qū)\動控制板的電路和控制方式就行了測試，結(jié)果表明該運動控制器功能強大、速度快、精度高，