基于嵌入式技術(shù)的數(shù)控雕刻機(jī)控制器的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā).pdf

1、目前數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)通常采用工控機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡的架構(gòu)形式，這種解決方案主要有成本高、體積大，可靠性和靈活性低等不足。隨著嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，其近來(lái)在數(shù)控雕刻行業(yè)也成為研究熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種基于嵌入式技術(shù)的數(shù)控雕刻機(jī)控制器，不但軟硬件架構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，而且成本降低、體積減小，可靠性和靈活性得到提升，易維護(hù)和升級(jí)。
　　 本文分析了國(guó)內(nèi)外數(shù)控雕刻機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及相應(yīng)控制技術(shù)，首先對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)的控制算法進(jìn)行了研究和改進(jìn)，得到適

2、合調(diào)速的數(shù)字積分法直線插補(bǔ)以及連續(xù)小線段加減速控制方法。根據(jù)數(shù)控雕刻機(jī)控制器功能指標(biāo)要求，結(jié)合嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)了控制器的總體方案。在硬件設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用了一種ARM9+FPGA架構(gòu)形式，以ARM9作為主處理器，運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)、界面應(yīng)用程序以及大量的數(shù)據(jù)算法處理。FPGA作為協(xié)處理器，主要用于控制脈沖。詳細(xì)設(shè)計(jì)了控制器硬件各功能模塊的原理圖并制作成印制電路板。
　　 隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)雜度的增加，使得嵌入式系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)也變得

3、越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的面向過(guò)程的分析、設(shè)計(jì)方法己顯不適應(yīng)。為此本文綜合應(yīng)用了基于UML的面向?qū)ο蠓椒ㄅc基于數(shù)據(jù)流圖的DARST分析方法相結(jié)合的迭代增量式嵌入式軟件分析與開(kāi)發(fā)過(guò)程。從控制器的要求描述開(kāi)始，通過(guò)UML建立了控制器用例圖、問(wèn)題域靜態(tài)模型以及系統(tǒng)上下文類(lèi)圖，再依據(jù)對(duì)象構(gòu)造準(zhǔn)則確定出外部類(lèi)和接口類(lèi)。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)象則用DARTS方法中的數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)流圖中對(duì)數(shù)據(jù)的功能處理往往可以作為算法對(duì)象，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)往往就是實(shí)體對(duì)象。經(jīng)過(guò)上述