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目前,经济型数控系统在我国市场中占据主要份额。传统的基于单片机的经济型数控系统具有价格便宜,易于操作,可靠性较高等特点,但是普遍功能单一、运算能力不强、控制精度较低,已不能满足许多加工的要求。随着嵌入式ARM处理器的设计技术日益成熟完善,相比传统系统,基于ARM体系结构实现的经济型数控系统其成本劣势逐步消减,而其性能得到了很大的提高。
本文在分析现有经济型数控产品功能及原理的基础上,提出了一种基于ARM处理器实现的经济型数控系统设计方法。系统软硬件采用了模块化设计方法,便于裁剪,扩展性和可移植性好,具有推广应用的实用价值。
系统硬件在设计上以ARM处理器EP9315作为主控芯片,提出基于FPGA可特调均匀脉冲输出设计方法,实现了脉冲式给进轴的精确控制,并采用单片机MSP430完成多路模拟主轴控制和A/D采样功能,提高了系统集成度和性能价格比。在实现通用的数控接口功能的基础上,还实现了网络、USB、CAN等通信接口功能,为数控系统网络化和今后的功能扩展提供了多种硬件支持。系统软件采用Linux+RTAI作为操作系统平台,保证数控系统的实时性。基于Qt/Embedded开发数控系统应用程序具有人机交互界面美观、易扩展,可移植性好等优点。