基于ARM和FPGA的數(shù)控機床控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、數(shù)控裝備和數(shù)控技術是現(xiàn)代制造業(yè)工業(yè)化的重要基礎,是一個國家制造業(yè)的高技術水平的重要標志。長期以來,國產數(shù)控機床處于高檔產品需要大量進口,中層次產品發(fā)展非常緩慢,低檔產能大于需求的局面。尤其是國家重點工程項目上需要的主要關鍵性的設備都是靠進口,沒有自主產權。在如此形勢下,發(fā)展機床數(shù)控技術是當前國家制造工業(yè)水平提高,技術更新的必由之路。
　　 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)融合了早期的單片機系統(tǒng)和PC平臺兩者的優(yōu)點,既有著單片機成本低,體積小,功耗

2、低等優(yōu)點,又具備PC平臺良好的開發(fā)環(huán)境、豐富的資源,具備多種操作系統(tǒng)可以選擇、用戶界面友好等優(yōu)點。因此嵌入式數(shù)控系統(tǒng)是當今數(shù)控系統(tǒng)大的發(fā)張趨勢,有很好的發(fā)展前途。
　　 通過以上的分析,本設計以數(shù)控機床控制系統(tǒng)為研究對象,硬件上,主控板采用高性能低功耗的32位嵌入式ARM9處理器S3C2440為核心,以其為核心設計其核心板和外圍擴展模塊;底層驅動板采用FPGA+STM32F103VCT6的設計,并以其為核心擴展外圍功能模塊;最后

3、完成電路的隔離,濾波,防干擾等設計。如此來完成伺服電機驅動器和直流電機驅動器驅動以及編碼器反饋信號的濾波等任務。擴展板模塊包括了驅動接口模塊、光電隔離模塊、鑒相計數(shù)模塊,網口驅動模塊,IJSB擴展模塊,濾波模塊等。在軟件設計上,采用源代碼公開的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)為核心,開發(fā)系統(tǒng)所需的應用軟件,用戶界面的編寫,NC命令的解析,插補算法設計。該數(shù)控系統(tǒng)不僅具有可靠性高、運行穩(wěn)定、功能強大的優(yōu)點,而且具有良好的可移植性和可裁減性,便于根據