试论基于dsp的数控雕刻系统研究及其仿真实现

《试论基于dsp的数控雕刻系统研究及其仿真实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文基于DSP的数控雕刻系统研究及其仿真实现姓名：王忠平申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：田作华20070101上海交通大学硕士学位论文摘要数控雕刻在工业生产和人们的日常生活中有着广泛的应用前景，本论文系统分析总结了数控技术和雕刻技术发展现状，讨论了数控雕刻系统的应用特点、组成结构和各部分功能。本论文主要研究了以下几个方面内容：1.在对传统数控代码执行方式进行深入研究的基础上，提出了一种基于编译执行的方案，有效提高了执行效率。文中介绍了为系统定制目标指令集，并根据计算机编译原理，定

2、义出G代码程序的词法和文法，然后利用Lex&Yacc工具生成分析代码，在VC++环境开下完成编译器的开发，利用该编译器可将G代码编译成目标语言，从而达到编译执行的目标。2.对传统数控系统上下位机数据传输的方式进行了研究，确定采用USB接口作为数据的传输通道，并利用DSP芯片的HPI接口实现下位机内部数据的快速存取。文中介绍了上位机Windows平台上基于WDM模型的USB驱动程序设计与实现，下位机上由EZ-USB芯片负责实现USB协议并完成数据传输，然后通过EZ-USB芯片的GPIF接口与DSP芯片的HPI接口配合，完

3、成大量数据的快速存取。3.针对传统数字积分插补算法在三维插补上的不足，及其过象限处理比较繁琐等问题，提出了一种基于矢量的快速数字积分插补算法。该算法充分利用了矢量在计算角度和方向上的优势，实现了任意空间圆弧和直线的快速插补，也实现了自动平滑的过象限处理，使整个插补算法变得更加快速高效。4.建立了一个数控雕刻机的仿真系统，设计开发了目标指令集上的代码执行器，负责执行编译所得的目标代码，同时开发了基于OpenGL图形技术的虚拟雕刻机模型，用以模拟实际雕刻机的特性及功能。最后，通过仿真系统的仿真结果，证明了数控代码的编译执行

4、这一方案的可行性，也验证了基于矢量的快速数字积分插补算法的正确性。在实验室条件下的测试表明，文中所采用的数据传输和存取方案，达到了预期的设计目标，是可行有效的。关键词：数控雕刻G代码编译器DSP数字积分插补IV上海交通大学硕士学位论文AbstractTheCNCengravingsystemhaswideapplicationprospectiveinbothindustrymanufactureandpeople'sdailylife.Thispaperpresentsasystemicanalysisandsumm

5、arizationoncurrentsituationofCNCtechnologyandengravingtechnology,discussestheapplicationcharacteristics,composingmodulesandfunctionsoftheCNCengravingsystem.Themaincontributionsofthisthesisareasfollows:1.StudythetraditionalexecutionwayofNCcode,proposeanadvancedco

6、mpile–basedexecutionwaywhichismoreefficient.Inthispaper,wecustomizethetargetinstructionset,definethelexicalandsyntaxrulesforGcodeprogramaccordingtothecomputercompiletheory,makeuseoftheLex&Yacctoolstogenerateanalysecode,buildupthecompilerwithinVC++environment,use

7、thecompilertocompletetranslationfromGcodetotargetcode,executethetargetcodedirectlyintheend.2.StudythetraditionalwayofdatatransportationintheCNCsystem,chooseUSBinterfaceasdatachannelbetweenmasterandslavemachine,usetheHPIinterfaceofDSPchiptorealizefaststorageofmas

8、sdatawithinslavemachine.Inthemastermachine,developaWindowsdirverbasedonWDMframeworktohandleUSBdatatransportation.Intheslavemachine,useEZ-USBchiptorealizeUSBprotocalan