基于ARM的嵌入式数控车床控制系统的开发硕士学位论文

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1、中图分类号：TP273TP391论文编号：102870509-0167学科分类号：080202硕士学位论文基于ARM的嵌入式车床数控系统研究与开发南京航空航天大学研究生院机电学院二〇〇八年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchofEmbededCNCforLathesBasedonARMAThesisinMech

2、anicalEngineeringByYangJunAdvisedbyProf.YouYoupengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDec.2008承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在

3、文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，

4、也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢

5、利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　75南京航空航天大学硕士学位论文学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关

6、保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日75南京航空航天大学硕士学位论文摘要传统的中、低档数控车床在结构上往往采用8/16位单片机加精插补器，以获得较高的性价比。随着嵌入式系统的迅速发展，高性能的32位CPU已经普及，以ARM为代表的32位

7、微处理器速度快、功能强、价格低，完全可以开发出具有更高性价比的嵌入式数控系统。本文旨在研究和设计一种基于ARM7的嵌入式数控车床控制系统。本文首先通过对嵌入式技术和数控技术的全面分析，选择确定了车床嵌入式数控系统的软硬件平台。硬件平台以ARM7系列微处理器LPC2220为核心，基于可编程逻辑器件CPLD实现精插补器，并配以必要的外围电路。软件平台以源代码公开的μC/OS-Ⅱ实时操作系统为基础，开发系统所需的驱动程序和应用软件。规划设计了基于μC/OS-Ⅱ的车床数控系统控制任务划分以及各任务模块间的通讯协

8、调机制。控制任务划分为7个：主控、液晶显示、文件系统服务、数控程序解释、速度处理、插补和逻辑控制；利用μC/OS-Ⅱ提供的邮箱、信号量等服务机制，有效实现了任务与任务、任务与中断之间的通信与同步。此外，本文还研究了系统程序解释的实现方法。首先，基于有限状态机（DFA）的分析策略构造了数控程序解释的词法分析器，把程序的字符流转换为内部标记流，然后对程序进行语法和语义分析，最后翻译成速度处理和逻辑控制所需要的数据结构。重点分析了子程序调用和返回