基于arm微处理器的嵌入式数控雕刻机控制软件系统的研究

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1、基于A蹦微处理器的嵌入式数控雕刻机控制软件系统的研究摘要随着时代的发展，集机械、电子、计算机等多种技术于一身的数控雕刻机以其加工效率高、精度高等特点，越来越广泛地应用于各行各业。本文所研究的数控雕刻机系统是典型的嵌入式控制系统。该控制系统以ARM微处理器为控制核心，采用嵌入式实时操作系统I_tC／OS．II实现多任务调度和资源管理。本文首先介绍了数控雕刻机的发展现状、未来发展趋势及其应用特点，然后分析了嵌入式控制系统的特点和嵌入式系统软件开发特点。在此基础上，结合雕刻机系统的实际功能实现了整个控制软件系统。本雕刻机

2、控制软件系统主要分为7个模块：系统初始化模块、键盘扫描模块、液晶显示模块、文件数据读取模块、文件数据翻译模块、插补计算模块和伺服电机控制模块。系统根据嵌入式操作系统IjtC／OS．II的要求将上述的7个模块组织为3个任务和2个中断服务，利用rtC／OS．II提供的邮箱、信号量服务，结合全局变量，有效地实现了任务与任务、任务与中断服务之间的通信，从而最终实现雕刻机控制系统各个模块协调一致地运行。另外，本文还深入研究了雕刻机系统的数据通讯技术一一USB接口通讯。在详细地分析了USBl．1协议的基础上，成功实现了USB主

3、机系统，其中包括USB主控制器驱动程序的设计、USB主机驱动程序的设计和MassStorage类驱动程序的设计。在USB主机系统中的应用软件层上建立了一个精简的FAT文件系统，从而使得雕刻机系统在实际加工过程中能够对存放在u盘中的加工数据进行读取。关键词：数控雕刻机，嵌入式系统，ARM微处理器，J_tC／OS—II，USB主机系统ResearchoncontrolsoftwaresystemofembeddedNCengravingmachinebasedonARMprocessorAbstractWiththed

4、evelopmentoftimes，NCengravingmachinewhichcombinesvarioustechnique一．一mechanic。electronics，computerandSOonhasbeencharacteristicofgreatefficiencyandhighprecision．SOithasbeenusedwidelyinallkindsofindustries．ThecontrolsystemofNCengravingmachinewhichisdiscussedinthe

5、paperbelongstotheembeddedcontrolsystem．ThecontrolsystemwhichisbasedontheARMprocessorhasuseduC／OS—IIreal-timeembeddedoperationsystemtorealizemultitaskscheduleanda11sources’management．Afteranalyzingthedevelopmentstatusquo．thefutureandapplicationof血cNCengravingma

6、chinemadthecharacteristicofembeddedcontrolsystemandsoftwaredevelopmentofembeddedsystem,thewholecontrolsoftwaresystemoftheNCengravingmachinehasbeenrealizedaccordingtothefactualfunctions．Thecontrolsoftwaresystemhas7modules⋯一一themoduleofinitialization，themoduleof

7、keyboardscanning，themoduleofLCD，themoduleofreadingfile，themoduleofthefiletranslation，themoduleofinterpolationcomputationandthemoduleofservomotorcontr01．ThewholesystemthatincludeS7moduleshasbeenseparatedinto3tasksand2interruptserviceroutines(ISR)inaccordancewit

8、hIsC／OS—II．SinceadoptingtheglobalvariableandtheserviceofmailboxandsemaphorewhichareprovidedbyuC／0S-II，mecommunicationamongtasksorbetweentaskandISRhascometrueefficiently．Asaresult，t