基于Xenomai的嵌入式Linux数控系统平台研究

介绍了数控系统软硬件结构和控制器组成,提出嵌入式Linux在数控系统中应用,针对嵌入式Linux实时性不足的特点,提出Xenomai实时解决方案.详细介绍了系统平台的搭建及实时性测试,测试结果显示该平台有很好的用户态实时性和优秀的内核态实时性,满足数控系统的实时性需要.该平台已应用在做实际数控系统中.     

基于嵌入式X86的数控系统的设计与实现

为了降低开发成本,缩短开发周期,提高系统性能和稳定性,本文采用嵌入式X86 CPU和嵌入式ARM处理器上下位机的硬件结构形式.按照Linux操作系统下设备驱动程序开发的一般步骤和基本结构,采用模块化开发的基本思路,对基于ARM处理器嵌入式数控系统运动控制卡驱动程序进行优化开发,保证了嵌入式运动控制卡在Linux环境下的高可靠性工作.本文深入研究了嵌入式数控系统硬件设计、硬件选型和软件架构设计与实现.     

基于Qt/Embedded的嵌入式数控系统人机界面设计与开发

针对嵌入式数控系统人机界面的开发需求,在简介Qt/Embedded特点的基础上,详细介绍了Linux下应用Qt/Embedded设计开发嵌入式数控系统人机界面的方法,首先给出了Linux平台下Qt/Embedded底层驱动接口的开发,包括驱动接口的设计,库的编译等,然后详细论述了嵌入式数控系统界面程序的设计与开发流程.     

基于s3c2410和嵌入式Linux的D/A转换的实现

A/D转换和D/A转换是控制系统的基本组成部分.本文首先介绍了s3c2410如何外接MAX504扩展D/A转换功能,详细的阐述了基于嵌入式Linux操作系统的D/A驱动设计,最后通过实例说明了D/A转换的应用开发方法.对于基于Linux的嵌入式系统中小型外设的开发具有借鉴意义.     

基于S3C2410 A/D转换Linux驱动程序设计

嵌入式操作系统ARM-Linux的应用已经越来越广泛,由于嵌入式设备的种类繁多,决定了在不同的嵌入式产品在开发时都必须设计和开发自己的设备驱动程序,使得嵌入式Linux设备驱动程序的开发在整个嵌入式系统开发周期中占据很大的比例.本文针对三星的S3C2410X嵌入式ARM微处理器,介绍了在Linux操作系统下,对S3C2410X微处理器内部A/D转换器的驱动方法;通过编写该A/D转换驱动程序.总结出一种在嵌入式Linux操作系统下快速方便的开发驱动程序的方法.     

基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现

针对低端数控系统计算能力不足等特点.提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求.     

基于CS8900A以太网驱动程序的设计

设备驱动是Linux系统的重要组成部分,它在硬件和终端之间建立了标准的接口.本文首先介绍了嵌入式系统的概念以及嵌入式Linux,并建立基于嵌入式ARM-Linux平台.籍此平台,并通过嵌入式Linux的基础、嵌入式Linux的网络结构和网络驱动程序的实现方法的研究,最后成功的实现了基于ARM9的嵌入式Linux下以太网驱动程序的开发.     

嵌入式Linux设备驱动程序开发

阐述在嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发,详细探讨了嵌入式Linux设备驱动程序的通用模块框架和具体开发流程,说明了驱动程序与内核的关系,归纳嵌入式Linux设备驱动程序的共性.解析Linux设备驱动程序模块的概念,进一步分析了驱动模块的初始化和卸载这两个关键函数.通过实例论述如何设计和编写模块化的嵌入式Linux设备驱动程序,以及解释驱动程序的关键代码.最后归纳了开发嵌入式Linux设备驱动程序的核心思想.     

数控面板在嵌入式Linux下的实现

提出了一种基于在PC/104单板机的嵌入式Linux平台上实现数控系统的面板与人机界面交互的可行方法。该系统以TinyX Server作为图形系统,并利用XTEST Extension实现数据或指令的输入,另外还涉及到了Linux下的串口编程、X Window的编程等技巧。     

基于S3C2440多路A/D转换Linux驱动程序设计

嵌入式操作系统ARM-Linux的应用已经越来越广泛,但是Linux系统本身并没有对种类繁多的硬件设备都提供现成的驱动程序,特别是由于工程应用中的灵活性就需开发一套适合于自己产品的设备驱动,这使得嵌入式Linux设备驱动程序的开发在整个嵌入式系统开发周期中占据很大的比例。本文针对三星的S3C2440嵌入式ARM微处理器,介绍了在Linux操作系统下,对S3C2440微处理器内部A/D转换器实现多路的驱动方法;通过编写该A/D转换驱动程序,总结出一种在嵌入式Linux操作系统下快速方便的开发驱动程序的方法。     

基于特征单元的NC过程分析及信息建模

文章通过对2.5轴和3轴铣削加工过程及信息需求分析,详细论述了基于NC特征单元的数控加工过程。并在此基础上构造了以NC特征单元为核心的NC领域产品信息模型。该产品模型不仅适合于CAD/CAPP/NCP集成,而且能够满足NCP/CNC的信息集成需求。     

基于ARM和FPGA的经济型数控系统硬件设计与实现

为解决目前经济型数控系统功能单一、运算能力不强、控制精度较低的问题,提出并实现了一种经济型数控系统硬件设计方案.该方案以ARM处理器EP9315作为主控芯片,应用FPGA实现反馈编码器和进给轴控制功能,并采用单片机MSP430完成模拟主轴控制和A/D采样功能.在实现通用的数控接口功能的基础上,还实现了网络、USB、CAN等通信接口功能,为数控系统网络化和今后的功能扩展提供了多种硬件支持.仿真和系统实验结果表明,该系统样机各项功能、性能达到数控系统的较高水平.     

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。     

A multi-regional computation scheme in an AR-assisted in situ CNC simulation environment

Computer numerical control (CNC) simulation systems based on 3D graphics have been well researched and developed for NC tool path verification and optimization. Although widely used in the manufacturing industries, these CNC simulation systems are usually software-centric rather than machine tool-centric. The user has to adjust himself from the 3D graphic environment to the real machining environment. Augmented reality (AR) is a technology that supplements a real world with virtual information, where virtual information is augmented on to real objects. This paper builds on previous works of integrating the AR technology with a CNC machining environment using tracking and registration methodologies, with an emphasis on in situ simulation. Specifically configured for a 3-axis CNC machine, a multi-regional computation scheme is proposed to render a cutting simulation between a real cutter and a virtual workpiece, which can be conducted in situ to provide the machinist with a familiar and comprehensive environment. A hybrid tracking method and an NC code-adaptive cutter registration method are proposed and validated with experimental results. The experiments conducted show that this in situ simulation system can enhance the operator’s understanding and inspection of the machining process as the simulations are performed on real machines. The potential application of the proposed system is in training and machining simulation before performing actual machining operations.     

基于1394总线通信的I/O模块在数控系统中的应用

设计了一种基于IEEE 1394总线通信,应用于高档数控系统中的I/O控制模块.该模块采用IEEE 1394通信方式,实现上位机与机床之间的高速数据传榆;采用光耦芯片对模块内部与外界进行隔离,并实现该I/O模块与机床之间的电平匹配,模数转换等功能.给出了软件和硬件设计,并进行了I/O模块功能测试和分析,验证了该模块满足高档数控系统要求数据传输的准确性和实时性.     

840D数控系统的常见故障维修

介绍840D数控系统的硬件和软件的维修办法.     

基于片上系统的可重构数控系统研究

为适应柔性化制造的发展趋势,提出了一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构;首先给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计,接着说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构设计和Nios II软核处理器具体配置,实现MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;最后设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,共有9,963,392bit重构数据,在20MHz时钟下整个重构周期耗时748毫秒,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。     

基于软件芯片的通用数控系统研究与开发

针对数控系统通用性差的特点，提出一种基于软件芯片可配置通用数控系统：该系统通过在线软件配置可以实现对国内外常用数控系统(Siemens、Fanuc及Mitsubishi等)的兼容，通过对软件芯片二次开发可以实现对特殊数控系统兼容，是实现数控系统开放化、通用化的有效途径。     

基于PROFIBUS的计算机数控系统研究

本文在分析了传统计算机数控系统布线复杂和维护困难的基础上，提出基于现场总线的计算机数控系统。结合数控加工中心，给出了该数控系统的现场总线结构，总结了该系统在应用中的特点，并论述了该系统的通信原理。     

基于多核ARM的数控系统实时性研究

随着数控系统的不断发展,数控系统对精度和速度有了更高的要求,这都对当前普遍采用的单核处理器平台提出了严峻的挑战.基于同构的四核ARM处理器平台,在添加了实时补丁的Linux系统环境下,根据数控系统中硬实时任务、软实时任务、非实时任务并存的特点,把数控系统任务合理的分配到多核ARM上运行,并采用改进的RM算法进行调度,最后对新的任务调度算法进行实时性能测试.本调度模型能够解决了数控系统混合任务调度的问题,并能满足数控系统对实时性的要求.