基于PC的开放式数控系统关键技术研究

主要研究了基于PC的开放式数控系统功能实现的方案与关键技术。在分析了开放式数控系统应用现状并阐述了PC数控系统结构及开放式数控系统构成的基础上,完成了低成本、可重构的开放式数控系统的设计及系统开放式软硬件体系的建立,系统控制器通过编程完成对输入、输出量的规划过程,通过PID控制伺服电机的输出,从而实现对伺服电机轨迹输出的优化控制目标,实现交互控制机制的开发,该模块化可重构系统在降低系统成本的同时显著提高了使用性能,具备较高的实际应用价值。     

高性能开放式数控系统框架设计

描述一个高性能开放式数控系统结构框架.该框架采用基于功能组件的厂商无关结构,通过绑定表(binding table)方式,支持组件功能的软硬件协同实现.本框架引入实时交互网络中(RTN)中的异步通讯机制(ACM)为整个系统提供统一的通讯模型,并设计相应的功能组件.在统一通讯模型支持下,该框架支持数控系统采用一个或者多个处理器或控制器的分布式结构,满足日益增长的数控系统高性能要求.本文基于该框架实现了原型系统.     

基于软总线的开放式数控系统软件结构的研究

本文遵循开放式数控系统软件结构要求,提出了一种基于软总线的开放式数控系统结构,系统的功能单元采用模块化设计,并统一了的模块内部基本结构,同时功能模块之间利用标准化的软总线进行通讯,由此形成了一个多层次,局部自治的总线型系统结构,实现系统功能的可配置、可扩展、可重构.     

一种新颖铣床智能数控系统的体系结构及其硬件实现

提出了一种新颖的开放式铣床智能数控系统的体系结构。该结构具有多层次、面向任务、模拟化的特征。在功能上加入了智能控制模块和刀具状况监视模块，以此提高数控机床的加工效率，并使加工精度得到保证。详细介绍了智能数控系统硬件的实现方法，该系统的硬件配置具有功能强、成本低、软件资源丰富、实用性好等特点。     

嵌入式柔性开放式数控系统的研究

开放式数控系统是下一代数控系统的主要发展方向,本文对基于PC结构的开放式数控系统研究情况及存在的问题进行了分析。为解决嵌入式数控系统的开放性问题,论文提出了一种基于构件的柔性式开放式数控系统体系结构,论述了其硬件逻辑、软件组态方法。利用这种柔性结构,所开发的系列数控系统已在工业上得到了应用。     

一种基于单片机的数控系统设计

本文开发出一套小型计算机数控系统。在硬件上,由上位机和下位机两部分构成。上位机采用PC机或工控机,主要实现与用户交互.,完成数据处理。下位机采用MCS-51单片机系统,主要实现通讯及强实时信号的处理。下位机控制软件使用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II进行开放式数控系统的开发。软件设计部分,上位机采用VisualBasic为开发工具,下位机采用C51、51汇编。     

开放式数控系统跨平台技术研究与应用

为了提高开放式数控系统的跨平台能力,结合开放式数控系统的结构特点,分析实现跨平台面临的主要问题,提出了开放式数控系统跨平台的一种解决方案.该方案主要通过软件源码的可移植性扩展、平台无关的通信机制和硬件抽象层技术(HAL)的使用来实现开放式数控系统跨不同软硬件平台的能力.并利用该方案成功获得了跨x86平台和龙芯平台的数控系统,同时还实现了对多种伺服及I/O控制方式的兼容,增强了原有的系统的灵活性和可扩展性.     

基于ADT850运动控制卡的数控系统研究

根据NC嵌入PC的开放式数控系统工作原理,在对ADT850运动控制卡研究的基础上,构建了基于PC+ADT850运动控制卡的开放式数控系统硬件结构和软件结构;利用实时中断服务处理模式规划控制软件框图,设计了数控系统控制界面,实现了运动控制卡与PC之间的数据通讯。试验结果表明,该系统的使用性能良好,设计合理。     

数控系统加工代码解析器的设计

随着开放式数控系统的发展,作为数控系统的组成部分之一的数控代码解析器关系到加工效率、加工质量,是解析用户代码的必要途径,具有重要的作用。代码解析器对不同系统代码格式的兼容和代码编辑功能扩展方面有着特定的要求。本文据此需求提出了一种针对功能扩展的便利和兼容性的解析器设计方案,并在嵌入式系统中进行了相关功能调试。     

基于PMAC的开放式数控系统的研究与应用

本文阐述了数控系统的发展概况，针对开放式数控系统，列举了目前已经出现的几种模式。并通过实例对基于PC＋PMAC的开放式数控系统模式进行了进一步的分析研究，介绍了PMAC运动控制器的性能，对实例应用一慢走丝线切割机床开放式数控系统的硬件结构和软件设计进行了分析，为同类应用研究提供了有效的途径。     

基于ARM和DSP的双核监控系统的设计与实现

针对远程监控的实际需要,介绍了基于ARM微处理器S3C2410A和DSP数字信号处理器TMS320C6211双核结构监控系统的设计方案。阐述了该系统的组成结构与软硬件设计,系统主从设备单元之间通过I/O口与HPI接口实现通信。该系统具有性能高、功耗低、实时性好、可扩展性强及工作稳定可靠等优点。     

ARM与DSP双核视频交通检测系统通信接口设计

研究了基于ARM微处理器S3C2410A与TMS320C6211 DSP双核体系结构的嵌入式交通信息视频检测系统的设计方案，设计了ARM和DSP系统单元间通信接口的硬件连接方案和驱动程序。ARM系统单元采用ARM-Linux嵌入式操作系统，通过DSP的HPI接口与DSP系统单元进行通信，将其看作一个字符型外部设备进行读写操作。系统具有性能高、功耗和成本低、稳定性和实时性好、可扩展性强等优点。     

基于ARM的智能数据采集系统的设计

为满足变电站对电力参数采集的实时性与准确性要求,提出并设计了一种基于嵌入式技术的高速数据采集系统。该系统以LPC2138微处理器为核心,利用硬件同步与软件纠错相结合的方法实现电力现场模拟量信号的采集与处理;并可通过RS-422总线与主机通信完成数据的存储、传输与处理;还可通过本地人机交互接口对系统进行维护和升级。应用实践表明,该系统采样精度高、成本低廉,且性能稳定、可靠。     

基于CAN总线的汽车综合性能嵌入式计算机测控系统

在分析汽车综合性能测控系统基础上,针对汽车检测设备现有状况,采用CAN总线方式,使用ARM控制器作为工位机实现了对汽车综合性能的自动检测与控制.详细介绍了该系统的工作原理、控制流程和软件设计.应用结果表明,这种方案成本低,可靠性高,更能满足汽车综合性能检测实际的需要.     

民用小型无人机机载视频信号调理器的设计与实现

针对民用无人机研制周期短、系统成本低等特点,根据系统选用的低成本网络型视频数据采集卡,文章设计了一种基于嵌入式系统ARM7,即S3C44B0X为核心的视频信号调理器,通过对网络视频信号的软件处理,实现网络视频数据的无线传输;文章详细论述了视频调理器的设计思路,给出了硬件电路与软件的设计与实现;验证试验表明,该视频信号调理器设计合理,满足无线传输指标要求,可推广应用到其他工业控制系统中。     

基于ARM和DSP的双核嵌入式视频监控系统

针对传统嵌入式视频监控设备集成度低,功能有限,响应速度慢,计算能力不足的问题,研究了一种基于ARM微处理器S3C6410与TMS320DM642 DSP双核体系结构的嵌入式视频监控系统。该系统采用CMOS摄像头采集视频数据,经DM642上算法处理后通过HPI高速并行接口传输给ARM处理器,ARM处理器负责对接收到的视频进行控制和LCD显示。重点阐述了ARM和DSP系统单元间的硬件连接方案,HPI接口驱动程序的设计实现,以及结合Linux异步通知和多线程技术的QT/Embedded客户端人机交互软件的编写。最后,移植了运动目标跟踪算法到DSP中并对整个系统进行实验测试,验证系统的性能。经实验证明,所设计的系统稳定可靠,视频清晰流畅,具有性能高、功耗和成本低、可扩展性强等优点,在嵌入式视频监控领域具有推广和使用价值。     

CAN总线在分布式智能火灾控制系统中的应用

分布智能火灾报警控制系统是当今火灾报警技术发展的必然趋势,由于其对中央控制器要求较高,传统的单片机在某些方面已经有些力不从心,而ARM(Advanced RISC Machines)由于其高性能、低功耗、低成本的特点正是替代传统单片机的首选,提出一套基于ARM的火灾报警控制系统总线通信协议,并介绍该系统的CAN 设备驱动设计方法.     

基于ARM的ZDMA传输设计与实现

DMA技术是一种由DMA控制器控制的存储器与外部设备或存储器之间大数据量传输的技术,具有传输速度高、CPU额外开销小的优点。ARM微处理器是32位RISC处理器,具有低功耗、高性价比等特点。文中介绍了一种使用ARM在外设与系统Memory之间实现DMA On-the-fly模式传输的设计方法,硬件部分基于S3C44B0X的ARM7 TDMI微处理器,通过一个ZDMA控制器实现ARM7与系统外设间的通信,将CPU从繁杂的I/O事务中解放出来,解决了原有系统中因采用中断和轮询方式进行传输而导致的系统瓶颈,使得整个系统的速度与传输效率大大提升。     

基于uCOS-II的嵌入式数控系统实时性分析

提出了一种嵌入式数控系统的软硬件体系结构，该系统采用实时操作系统uCOS-II和ARM嵌入式微处理器构建。结合实时多任务操作系统的性能指标，分析了嵌入式实时操作系统uCOS-II的时间特性，并给出了uCOS-II中最长时间特性的计算方法，同时，在数控系统的平台上，测试了系统任务调度各个阶段所用时间，并对此系统的实时性和稳定性进行了分析。结果表明，基于uCOS-II和ARM所构建的嵌入式数控系统的实时性好，且具有低成本、高性能的特点，具有广泛的应用前景。     

基于Linux的嵌入式远程监控系统的设计

介绍了基于Linux的嵌入式远程监控系统.系统采用ARM9芯片控制方案实现系统功能并移植了具有一定实时性、源代码公开的嵌入时系统Linux,同时也给出了具体的软、硬件设计方案.实验表明所提出系统及实现方法的正确性和可行性.