基于arm和fpga嵌入式数控系统的研究

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1、硕士论文基于删和FPGA的嵌入式敷控系统研究摘要随着现代控制理论在机电技术领域的不断发展，多电动机协调控制技术在机电控制系统中得到广泛的应用，给嵌入式系统的数控应用提供了巨大机遇。传统的伺服运动控制根难在处理大数据量、复杂算法时保证系统的灵活性和实时性。嵌入式系统是近年来发展起来的以应用为中心并且软硬件可裁剪的实时系统，它的特点是高度自动化，响应速度快等，非常适合于要求实时的和多任务的场合。本文以嵌入式数控系统为项目背景，研究设计了一种基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统的方案。设计中，通过Quartus11，ModelS

2、im和Protel99等电子设计自动化开发工具完成了一个高性能嵌入式软硬件系统的设计及仿真验证；采用了实用小巧的嵌入式实时操作系统pC／OS．II，为应用系统的实时性提供了保证。该嵌入式数控系统满足了用户对应用系统实时性和快速处理的要求，具有较广泛的应用前景。通过本课题实践表明，基于mu讧和FPGA构建嵌入式数控系统的应用方案完全可行、合理，同传统的人机交互系统设计相比，能大量地减轻研发任务，提高研发速度，能够在短时间内得到控制性能优秀的数控系统。而pC／OS．II实时操作系统的加入，使得系统很好地进行多任务处理，并保证了

3、系统的实时性。关键词：灿洲，FPGA，pc／os一Ⅱ，嵌入式ABSTRA(了硕士论文ABSTRACTWiththeqmcHydevelopmentofmodemcontrolthesises’applicationsinmechanicalandelec们nicalcontrolling，既eessiveelectromotors’correspondingcontroltechnologybecomesmoreandmorepopularinmechanicalandelectronicatcontrolling．The

4、traditionalsefvOmechanismcannotrealizesflexibleandreal-timeinthecircumstanceofgreatdataandcomplexarithmetic．Recentyears，embeddedtechnologysystemwhichtakesapplicationascenterhasdevelopedfastly，itsch棚丑cteris吐cisflexible，autoansfastcanbeappfiedinreal-timeandmultitask

5、inginsumce．Inthisthesis，aprojectantifled‘'theappUcationofembeddednumericalcontrolsystembasedOilARMandFPGA'’isstudied．Hrsfly,forhardwarg，theFPGAdevices，thememoryandperipheralequipmentsarechosenanddesigned，usingProtel99，QBRIInISIIandotherexploitationtoolstOcompletea

6、embeddednumericalcontrolsystem．Forsoftware,usingsmallpractical即1beddedreal-timeoperatingsystem

7、Ic／os·Ihosupplyresl-timecharacteristic．The锄boddednumericalcontrolsystemcanmoettherequirementofthereal-timeandfastprocessingfortheUSer，SOhaswiderapplicationforeground．The

8、experimentresultshowsthenumericalcontrolsystembasedonARMandFPGAcanispracticalandinreason．Comparedwiththedesignschemeoftraditionalhuman-computerinterfacesystem．thetcclmologyc姐reduceresearchtask,increaseresearchspeed，socangainanumericalcontrolsystemwhichhasexcellent

9、controlcharactcaJstic．Theaddingofreal-timeoperatingsystempCIOS—II，cangetthesystemcompleteexcessivetaskwell，alsocallassurethecharacteristicofreal-time．Ke