基于實時Linux的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的研究.pdf

1、傳統(tǒng)基于 PC的數(shù)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模塊化程度低等缺點(diǎn),而且通常使用商業(yè)系統(tǒng)軟件,存在版權(quán)問題,降低了數(shù)控系統(tǒng)的開放性。針對以上問題,本課題將嵌入式技術(shù)與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了開放式的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺,并對數(shù)控控制軟件進(jìn)行了深入研究。
　　針對數(shù)控系統(tǒng)實時多任務(wù)的特點(diǎn),以嵌入式 ARM微處理器 S3C2440和運(yùn)動控制專用 DSP處理器 MCX314As為硬件基礎(chǔ),結(jié)合必要的外圍設(shè)備,設(shè)計了ARM+ARM+DSP三處理

2、器嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺。以開源的嵌入式 Linux為操作系統(tǒng),通過 Xenomai雙核實時化改造方案,成功搭建起了 Xenomai/Linux雙核實時系統(tǒng)軟件平臺。
　　對嵌入式數(shù)控系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行深入研究,給出了一種新的數(shù)控軟件設(shè)計方法——加工信息雙向鏈表。運(yùn)用鏈表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合 G代碼邏輯分組思想,設(shè)計了數(shù)控譯碼進(jìn)程和刀具補(bǔ)償進(jìn)程;針對三處理器硬件平臺,綜合考慮 G代碼信息流的特點(diǎn),運(yùn)用 Socket套接字接口和 TCP/

3、UDP通信協(xié)議,實現(xiàn)了加工信息在 ARM處理器之間可靠的傳輸;為了充分發(fā)揮 MCX314As的數(shù)控功能及實現(xiàn)復(fù)雜的加工控制,設(shè)計了運(yùn)動控制動態(tài)函數(shù)庫;最后,通過輕量級的圖形界面應(yīng)用程序框架Qt4/Embedded,實現(xiàn)了具有多種功能的層次化人機(jī)交互界面。
　　在數(shù)控系統(tǒng)底層設(shè)備驅(qū)動方面,開發(fā)并移植了 MCX314As運(yùn)動控制芯片、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及觸摸屏設(shè)備的驅(qū)動程序。最后將數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件集成,獨(dú)立于 PC進(jìn)行測試,設(shè)計有針對性的測試加