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嵌入式技术是当今最热门的领域之一。嵌入式数控系统集成了嵌入式技术、运动控制技术及嵌入式操作系统等技术,基于嵌入式处理器、运动控制芯片及嵌入式Linux操作系统的嵌入式数控系统,具有高性能、功耗低、成本低、体积小等特点,是研究开放式经济型数控系统比较可行的一种方法。随着嵌入式技术的快速发展,嵌入式技术应用于数控系统的研究定会有良好的发展前景。 论文以嵌入式技术进行数控系统的设计。采用嵌入式ARM处理器S3C2410和专用DSP运动控制芯片MCX314As设计了数控系统的硬件平台,并详细介绍了数控系统相关软件的设计。 嵌入式数控系统的硬件平台包括两个部分:一是基于S3C2410的主控板,二是基于MCX314As的运动控制板的设计,两块电路板通过总线连接在一起。ARM主控板配置有丰富的存储器资源和通用设备,负责完成任务管理、数据处理、数控指令代码的编译、LCD显示、输入输出、网络功能等工作。MCX314As负责快速的实时插补运算,并发出脉冲控制电机进行高速运动,完成运动轨迹控制。论文采用Protel99 SE绘图软件,完成了运动控制板原理图和PCB的设计,包括MCX314As与S3C2410接口电平转换电路的设计,运动控制板输入输出电路的设计,并制作出运动控制板。 数控系统软件设计方面,在S3C2410上通过移植引导程序vivi,裁剪、编译和移植Linux内核,制作并烧写Linux根文件系统,构建了嵌入式数控系统的软件开发平台;研究了S3C2410对MCX314As的控制方法,在Linux操作系统中对MCX314As的驱动程序进行了设计;同时,为了简化软件结构,充分发挥MCX314As的功能,实现复杂的数控运动控制,设计了运动控制动态链接库函数。对MCX314As运动控制板进行了调试,调试结果表明了基于S3C2410与MCX314As的嵌入式数控系统硬件平台的正确性。 最后探讨了用NFS方式实现嵌入式数控系统软件网络开发的过程,以及嵌入式Web服务器在嵌入式数控系统中的应用,为下一步的实际应用提供了一定的基础。