基于嵌入式Linux與MCX314的數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)越來越重要的地位，如何提高制造業(yè)的效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為一個擺在我們面前的迫切問題，數(shù)控系統(tǒng)作為現(xiàn)代制造業(yè)一個核心技術(shù)，其發(fā)展成為一個國家制造業(yè)水平的體現(xiàn)，因此研制出一種高精度，高效率，高穩(wěn)定性的數(shù)控系統(tǒng)已成為當(dāng)前發(fā)展我國制造業(yè)的迫切需求。本文提出了一種基于運動控制芯片MCX314在嵌入式Linux平臺上進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計的方法。其中MCX314是由日本NOVA電子公司設(shè)計的一個用于實現(xiàn)4軸運

2、動控制的集成電路，該集成電路可以用于控制步進(jìn)電機(jī)或脈沖控制的伺服電機(jī)驅(qū)動的4軸的位置，速度，插補(bǔ)。 本文的硬件部分采用了三星公司的S3C2410作為控制CPU，通過總線的方式對MCX314進(jìn)行控制，s3c2410是一個具有arm920t內(nèi)核的嵌入式微處理器，其豐富的接口為本系統(tǒng)設(shè)計帶來了很大的方便，在本文中給出了MCX314部分的硬件電路設(shè)計。包括脈沖的輸出電路，限位開關(guān)或傳感器的接口電路等。并對各種可能產(chǎn)生干擾的信號進(jìn)行了光電

3、隔離。 然后，本文在該硬件平臺上成功移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，包括BOOTLOADER，內(nèi)核和文件系統(tǒng)的移植。同時制作了適合本設(shè)計需要的文件系統(tǒng)。在本文中分析了驅(qū)動程序的一般基本設(shè)計方法和步驟，并在此系統(tǒng)上，根據(jù)硬件電路的特點設(shè)計和開發(fā)了相應(yīng)的驅(qū)動程序。包括運動控制芯片MCX314、鍵盤控制芯片HD7279等的驅(qū)動程序。 在成功搭建好系統(tǒng)的硬件和軟件開發(fā)平臺后，本文對NC代碼的構(gòu)成和特點進(jìn)行了研究和分析，然后介紹了

4、開發(fā)NC代碼編譯器的具體實現(xiàn)步驟和方法，并對NC代碼進(jìn)行了上下文無關(guān)的文法分析，同時分析了NC代碼中可能出現(xiàn)的錯誤，最后本文利用詞法分析專用工具FLEX和語法分析工具BISON成功開發(fā)了NC代碼的編譯器。其中FLEX和BISON分別是詞法分析專用工具LEX和語法分析專用工具YACC的GNU版本，同時本文也介紹了FLEX與LEX以及BISON和YACC的異同點。 在上述工作完成后，就可以將系統(tǒng)集成起來做綜合調(diào)試，首先進(jìn)行硬件測試，

5、硬件測試的目的是確定我們設(shè)計的硬件電路是否能夠正常工作，主要包括電源是否正常，晶振是否起震，在測試完硬件電路后，我們就可以將我們編譯得到的BootLoader、內(nèi)核文件zImage,和文件系統(tǒng)并燒錄到硬件系統(tǒng)中去，調(diào)試系統(tǒng)是否正確，系統(tǒng)啟動后，就可以進(jìn)行驅(qū)動程序測試，最后結(jié)合步進(jìn)電機(jī)，編寫一段數(shù)控程序，測試詞法和語法分析程序。 綜上所述，本系統(tǒng)采用了嵌入式的方法設(shè)計了一套數(shù)控系統(tǒng)，和傳統(tǒng)采用PC的控制方法相比，其較低的功耗，更高