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(diǎn)領(lǐng)域之一。因此有必要針對嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一種體積結(jié)構(gòu)小、控制精度高的運(yùn)動(dòng)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(tái)，研究基于PCL6045B運(yùn)動(dòng)控制芯片的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)開發(fā)它的運(yùn)動(dòng)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(jì)方面，基于S3C2440開發(fā)板的系統(tǒng)總線接口，設(shè)計(jì)開發(fā)了PCL6045B運(yùn)動(dòng)控制器，其中包括總線接口電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、電源時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)以及PCL6045B外圍接口電路的設(shè)計(jì)等等，最后實(shí)現(xiàn)其印制電路板實(shí)物。
　　(2)系統(tǒng)軟件的開發(fā)包括幾個(gè)方面，在S3C2440平臺(tái)上裁剪移植了嵌入式Linux-2.6.30.4內(nèi)核，移植了包含Qt4動(dòng)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(dòng)程序進(jìn)行了開發(fā)和移植，為以后的軟件開發(fā)提供一個(gè)好的系統(tǒng)平臺(tái)。
　　(3)驅(qū)動(dòng)程序方面，在Linux操作系統(tǒng)下開發(fā)了PCL6045B的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，以實(shí)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(gè)高效率的系統(tǒng)調(diào)用接口。
　　(4)為了實(shí)現(xiàn)更多復(fù)雜的功能和簡化程序結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了PCL6045B的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取、驅(qū)動(dòng)控制等相關(guān)功能函數(shù)。同時(shí)對它的控制方式進(jìn)行了研究，包

4、括閉環(huán)補(bǔ)償控制、異常信息及中斷處理，以及DFB直線插補(bǔ)算法、最小偏差圓弧插補(bǔ)算法，并推倒出各象限的偏差計(jì)算公式，設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)其與PCL6045B功能函數(shù)庫以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)更加完善。
　　最后結(jié)合PCL6045B的驅(qū)動(dòng)程序、底層的功能函數(shù)以及圖形界面程序?qū)\(yùn)動(dòng)控制板的電路和控制方式就行了測試，結(jié)果表明該運(yùn)動(dòng)控制器功能強(qiáng)大、速度快、精度高，