基于ARM9的多功能机床数控系统软件设计.pdf

《基于ARM9的多功能机床数控系统软件设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年5月机械设计与制造工程Mav．2013第42卷第5期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．5DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．05．009基于ARM9的多功能机床数控系统软件设计汪越(中国卫星海上测控部，江苏江阴214400)摘要：在深入研究嵌入式系统、多功能数控机床的基础上，系统采用“双CPU架构”的设计思想，以微处理器$3C2440A为主CPU，单片机ATmega88为从CPU。其中，主CPU主要完成数控程序的输入、LCD显示、程序的解释、粗插补等主要功能；从CPU完成精插补功能；

2、系统外围扩展人机交互模块、通讯模块、伺服模块、输入输出模块，实现人机交互、数据通讯、电机控制等功能。调试结果表明，该系统响应速度快、可靠性高、成本低，并且具有良好的可裁剪性和可移植性，能够根据实际需求进行功能的扩展和裁剪，在要求快速移动和加工速度适中的经济型数控机床领域具有广阔的应用前景。关键词：ARM9；机床；数控；系统软件；设计中图分类号：TG273文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)05—0035—0520世纪80年代，奥地利的林茨机床公司缓存和16KB数据高速缓存，电压为1．3V时工作(WFL)率先提出全工序加工的新概念，即在一次频率可达400MHz。从CPU采

3、用AVR公司生产的装卡中，完成工件的所有车、铣、钻、镗等工序¨j。ATmega88，存储器工作电压为3．3V，具有8K系统这种复合加工概念的实现，需要一种集成各种加工内可编程FLASH，工作频率可满足精插补需求。方法于一体的高柔性设备，因此促成了多功能数控开发软件采用ADS1．2(ARMDeveloperSuite)。机床的产生。实验室拟在原数控机床的基础上，设ADS1．2包括了4个模块：SIMULATOR、C编译器、计一种全新的数控系统，从而完成上述功能。实时调试器和应用函数库。ADS1．2提供了完整的Windows界面开发环境，C编译器效率极高，支l开发平台介绍持C及C++，方便使用

4、c语言进行开发J。有了通过分析数控系统设计方案，并结合多功能机以上部件，即可完成ARM系列的RISC处理器的床的实际情况，本文设计了一种基于ARM9微处软件编写和调试应用等工作。理器的控制系统，工作原理如下：微型计算机内生成的加工信息，通过USB接口或者其他数据接口2软件总体设计(如RS232、RS485等)将刀具路径数据传输给嵌入在ARM处理器平台上进行软件开发，通常采式控制板，控制板上的微处理器用特定的算法将输用2种方式，一种是基于操作系统的软件设计，另入的路径信息转化为数控信息，并生成脉冲驱动伺一种是脱离操作系统的裸机软件设计，此种方法与服电机，控制主轴以及，y，z各坐标轴的运动，

5、实以往8位机和16位机上常用的开发方式类似。现零件加工中的控制。同时加工过程中加工点的本文研究和设计的多功能机床数控系统，只需坐标位置等加工信息可在LCD液晶显示器上显完成车、铣、钻等功能，相对简单而且独立，因此系示。统可采用“裸机”的形式，利用微处理器较高的工系统采用三星$3C2440A芯片作为主CPU，该作频率，实现加工控制。系统软件部分需完成的功芯片的突出特点是其处理器核心是一个16／32位能包括加工信息的预处理及传输、交流伺服电机的的、具有ARM920T的RISC处理器，处理速度满足联动、主轴变频电机的旋转，以及加工过程中加工设计需求。该芯片还具有独立的16KB指令高速信息的实时

6、显示等。其软件总体设计如图1所示。收稿日期：2012—07—08作者简介：汪越(1988一)，男，江苏江阴人，中国卫星海上测控部工程师，硕士，主要从事机械制造及其自动化方面的研究工作。·35·2013年第3期汪越：基于ARM9的多功能机床数控系统软件设计DevelopmentofMulti——functionMachineToolNumericalControlSystemBasedOilARM9WANGYue(ChineseSatelliteSeaMeasurementandControlDepartment，JiangsuJiangyin，214400，China)Abstract：

7、Basedontheembeddedsystemandmulti—functionnumericalcontrolmachinetoo1．itestablishesthedoubleCPUarchitecture，usesmicroprocessor$3C2440AasprimarilyCPUandtakesSCMATmega88asauxilia—ryCPU，developsthemulti—functionmachinetool