基于ARM+FPGA架构的嵌入式数控雕刻系统的设计

针对数控雕刻机,设计了ARM+FPGA架构的硬件平台和基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的软件平台。ARM微处理器具有高速的运算能力,且FPGA拥有非常强大的逻辑处理能力,使系统的外围接口器件大幅减少并降低了设计复杂度。采用μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统作为软件开发平台,使系统很好地进行多任务处理,保证了雕刻机运动控制的实时性、稳定性,满足了高速高精加工的要求,同时具有良好的人机界面。     

基于ARM与FPGA的嵌入式数控系统设计

基于ARM与FPGA设计了嵌入式数控系统.其ARM芯片采用Samsumg公司的基于ARM9的S3C2410,FPGA采用Altera公司的Cyclone系列的EP1C20.介绍了数控系统的硬件设计,并采用LINUX操作系统和NIOS软处理器,着重讨论了硬件的接口设计.     

普通万能工具铣床的数控改造设计

为提高普通万能工具铣床的加工能力与加工质量,充分利用现有铣床资源,采用ARM微处理器+FPGA芯片的嵌入式数控系统将其改造成数控工具铣床,介绍数控改造方案以及伺服驱动部分的设计.改造后的铣床不但适应小批量、多品种、复杂零件的加工,而且加工精度和生产率提高了.     

基于FPGA的嵌入式数控系统功能模块设计

将高速、大容量的FPGA应用到基于ARM9的嵌入式数控系统中,实现系统和FPGA的连接和功能控制。基于FPGA的寄存器结构,完成总线接口模块、硬件插补器、一级缓冲模块、定时器模块、手轮脉冲模块、多功能计数模块的设计和部分模块的仿真测试。仿真结果表明所设计功能模块的有效性与适用性,说明将FPGA应用到嵌入式数控系统中大大改善系统的实时性。     

基于ARM+FPGA的嵌入式数控系统

针对现有CNC系统中存在的一些问题,提出了一种基于ARM+FPGA结构的嵌入式数控系统,并采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统,详细介绍了这种系统的硬件结构和软件设计.     

一种开放式并行数控系统研究

对开放式数控系统和并行数控系统进行了研究,提出了一种由PC机和ARM+DSP双核微处理器构成的开放式并行数控系统,给出了该系统的硬件构建方式及各部件之间的通信方法.在对该数控系统的主要计算任务进行分析的基础上,对数控系统中的计算任务进行了分配,提出了使这些任务并行的方法,使这些计算任务能在PC机和微处理器上并行运行.使用该方法能够快速构建开放的数控系统,并能充分利用闲置的计算资源,提高数控系统的功能和加工效率.     

数控系统中RS485串行通信协议的设计

文章设计并实现了一种适用于ARM与DSP之间串行通信的通信协议,采用RS-485总线标准,硬件接口简便,通信可靠性高,并讨论了其软硬件的实现,可用于数控系统中.最后在ARM作为主控制器,DSP和FPGA作为从控制器的数控系统中验证了该协议在串行通信中的可靠性.     

应用CPLD实现嵌入式数控系统的I/O功能扩展

对CPLD的芯片级和基于ARM9的嵌入式数控系统的驱动级进行了研究,将复杂的可编程逻辑器件CPLD应用于嵌入式数控系统中,通过CPLD实现了嵌入式数控系统外围端口的功能扩展.用quartus软件对系统各模块进行仿真调试,并给出部分模块的仿真测试结果.仿真结果表明,所设计的系统功能扩展模块是有效的.     

基于FPGA的硬圆弧插补器设计

基于PC的数控系统成为开放式数控系统发展的必然趋势，其中PC加控制板卡的结构为实际的开放式标准体系。本文采用FPGA器件实现了扩展DDA圆弧插补算法，在满足较高精度的情况下，具有较快的插补速度，而且容易与电机的运动控制部分很好的信成，制作成控制板卡，从而适应目前基于PC加控制板卡的开放式数控系统的发展趋势。     

基于软件的经济型数控系统设计

数控系统的性能决定了数控加工装置的性能。数控系统目前存在两种设计理念：基于微处理器的设计和基于工业控制计算机(IPC)的设计，两者分别应用于中低端、高端应用领域。本文提出了一种数控系统设计的新理念，充分利用上述两种设计理念的优势，降低数控系统设计的难度，在低的系统复杂度下得到高的系统性能。     

嵌入式电火花线切割加工数控系统原型

提出了一种采用ARM微处理器和嵌入式Linux内核作为系统平台的嵌入式电火花线切割数控系统原型。ARM开发板作为CNC系统的主机,提供用户界面和数据处理功能。MCU作为系统的从动装置,执行I/O控制和步进电机运动控制。与Android平台协作,建立了一个远程监测系统,可随时监视机床的加工状态。     

基于ARM的磁浮轴承控制器的设计

设计了一种基于ARM的磁浮轴承控制器,该控制器能够控制5个维度使转子悬浮,同时能够及时调整10组电流驱动器。该控制器选用32位ARM STM32F401RC作为核心处理芯片,具有可靠性高,速度快的优点.运行结果表明:精度能够达到0.05 mm,运行稳定可靠。     

基于WinCE7和WiFi的数控转塔冲床数控系统无线通信的实现

通过分析基于PC的传统开放式数控系统的缺陷,提出一种基于高实时性、多任务的嵌入式操作系统WinCE7和CORTEXA8微处理器的数控转塔冲床数控系统,WinCE7操作系统是一个紧凑高效的模块化操作系统,配合CORTEXA8微处理器能满足数控转塔冲床对实时控制的要求。分析了计算机与数控机床之间通信方式的发展趋势和对机床加工高效化、自动化的影响,提出基于WiFi的数控转塔冲床无线通信解决方案。实验结果表明:WiFi模块工作正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了成本,提高了效率。     

基于ARM和uClinux动态Web实现对步进电机的控制

步进电机具有结构简单、精度高等特点,被广泛应用于经济型数控机床中.提出一种基于Internet网络控制步进电机的方法,只需通过浏览器就可以控制步进电机的转速及方向.介绍在ARM(S3CA4B0X)+ uClinux系统下步进电机驱动程序的开发过程,以及通过动态Web服务实现对步进电机控制的具体方法.     

基于PCAnyWhere的开放式数控远程监控

文章给出了一种基于现有软件平台对开放式数控设备进行远程监控与诊断的方法.即将symantec公司的pcAnywhere软件用于自主开发的圆柱凸轮开放式数控系统,实现了圆柱凸轮数控加工设备的远程调试、监控和故障诊断与维护,大大降低了产品调试与维护维修成本,且高速、高效,不会因为数控设备故障而过分影响生产,极大地方便了客户.实际应用表明,这种方法简单、可靠、行之有效.相信随着高技术数控设备的普及,这种方法必将在实际生产中得到更为广泛的应用并带来巨大的经济效益.     

高速切削CNC系统的研究

比较了高速切削加工与传统数控加工的区别 ,指出了高速切削对CNC系统的特殊要求 ,基于这些要求分析了目前高速切削CNC系统存在的四个问题 :①CNC体系结构封闭 ;②与CAM系统集成不够 ;③插补器和进给伺服控制器存在局限 ;④CNC缺乏对已知信息的综合考虑。针对这些问题的解决 ,提出基于PC的开放式CNC系统是解决问题的可行方案 ,应用面向对象的方法建立了这种方案的层次化参考模型 ,最后 ,给出了其实现的硬件拓扑结构     

一种基于双端口RAM通讯模式的开放式数控系统

文章详述了开放式数控系统采用CNC嵌入PC构架模式,CNC采用具有高性能伺服运动控制功能的多轴运动控制器PMAC卡,以PMAC作为下位机对数控系统进行实时控制,以IPC作为上位机执行后台管理程序.PMAC与PC之间采用双端口RAM进行通讯.双端口RAM在PC与CNC之间进行快速的数据通讯和命令通讯,响应时间少、速度快、准确性高,因而它是功能最强,最常用的通讯形式之一.该数控系统以双端口RAM作为通讯介质,利用双端口RAM通讯模式的高效、快速等特性,将IPC强大的管理功能和PMAC多轴运动控制器的运动控制功能充分结合起来,使得开发出的数控系统具有友好的人机界面和良好的实时性.实践证明,基于双端口RAM通讯模式的数控系统的研制是成功的.     

便携式内窥镜系统CMOS图像传感器驱动设计与实现

采用內窥涡流一体化方法检测某型航空发动机蓖齿盘产生的裂纹缺陷迪窒低?的小型化和便携式,基于ARM9嵌入式微处理器S3C2440,设计实现了內窥CMOS图像采集系统和图像传感器驱动,并在蓖齿盘标准试件上进行了试验。试验结果具有高清晰和高保真等特点,满足一体化检测对图像采集的需求。     

基于OMAP-L138+FPGA的数控皮革切割机控制系统的设计

设计一种基于OMAP-L138+FPGA的嵌入式数控皮革裁割机控制系统。该控制系统以TI公司的OMAP-L138双核处理器配合FPGA作为核心器件,以伺服驱动器和伺服电机作为执行系统的关键组件。其中OMAP-L138双核处理器内部的ARM核负责文件解析和人机交互工作,DSP核负责实时的速度规划和插补计算工作,FPGA负责通用输入输出(GPIO)控制、插补脉冲输出以及信息采集工作。ARM与DSP的双核通信则借助DSPLINK组件完成。实验表明:该控制系统的切割效率高,刀具切割轮廓曲线平滑。系统软件和硬件设计合理可行。目前,该系统已经应用于实际的工业生产中。