【系统控制】基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计.pdf

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1、基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计ResearchandDesignonControlSystemofNCEngravingMachineBasedOHARM作者姓名奎位至学位类型堂压亟±学科、专业(工程领域)扭越曳王王猩研究方向扭电控制皇自动他导师及职称至盍翌副数援2006年4月基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计搐要随着信息化、智能化、网络化的发展，数控雕刻机的应用越来越广泛，基于嵌入式系统的数控雕刻机也以多样化的形式迅速发展起来。作者在对嵌入式系统、雕刻技术进行深入分析研究的基础上，提出了基于ARM的数控雕刻机控制系统的总体设计方案，建立了基于32位

2、微处理器S3C44BOX的硬件平台及基于I-LC／OS．II操作系统的软件平台。控制系统采用模块化设计，主要模块包括：控制核心CPU模块、存储器模块、调试接口模块、数据传输模块、人机交互模块、电机控制模块。论文研究了USB主机系统，实现了对u盘的读写操作；研究了微处理器S3C44BOX的PWM工作原理以及交流伺服电机的工作原理、控制方法，提出了基于PWM方式的电机控制方法。系统应用软件采取模块化设计，由“c／os—II操作系统完成各任务之间的管理调度，实现相应的控制功能。关键词：数控雕刻机：S3C44BOX微处理器；嵌入式系统；脉宽调制；通用串行总线Research

3、andDesignonControlSystemofNCEngravingMachineBasedonARMAbstractWiththedevelopmentofinformation，intelligenceandnetwork，NCengravingmachineiswidelyusedinvariousareas．NCengravingmachine，basedontheembeddedsystem，isalsorapidlydevelopedinagreatdiversityofways．Within-depthstudyofembeddedsystema

4、ndNCengravingmachine，theauthorproposesanoverallschemeforNCengravingmachinebasedOilARM，andaswell，setsupahardwareplatformbasedonS3C44BOXandasoftwareplatformbasedonp．C／OS·II．Thecontrolsystemisdesignedbymodule，whichincludesCPUcoremodule，memorymodules，debugginginterfacemodules，datatransmiss

5、ionmodule，humaninterfacemodule，andelectricalcontrolmodule．ThisthesismainlystudiesUSBhostsystemsandhasrealizedreadandwriteoperationoftheUdisc．BasedondeeplystudyonworkprinciplesandoperatingmethodsofPWMandACSelWOmotor,theauthorproposestheelectricalcontrolmethodsbasedonPWM．Withmodulardesig

6、n，practicalsoRwareforsystemcompletesthetask-managementandschedulingandachievesthecorrespondingcontrolfunctionsbasedonpC／OS-IIcontrolsystem．Keywords：NCengravingmachine；S3C44BOXmicroprocessor；embeddedsystem；PWM；USB插图清单图2．1数控雕刻系统示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5图2．2嵌入式系统架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、6图2．3系统设计开发流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8图3．1基于ARM微处理器的硬件平台体系结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10图3-2S3C44BOX微处理器体系结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．12图3．3S3C44BOX系统存储器映射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．14图3-4系统电源电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．15图3-516位FLASH存储系统电路图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．16图3-6SDR铷订硬件连接图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18图3-7MAX232接口电路⋯⋯⋯⋯⋯