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基于ARM的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的研究


摘要：
現(xiàn)在對于研究開放式的數(shù)控系統(tǒng)正日益引人注目。其中許多都開放式數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)都是基于PC機和工業(yè)計算機的。幾乎都不牽涉到嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，然而期望的實時性與可靠響應得不到實現(xiàn)。本文將介紹一種基于ARM的新型可編程多軸控制器的數(shù)控系統(tǒng)（PMAC）。嵌入式數(shù)控系統(tǒng)是能替代傳統(tǒng)工業(yè)計算機的，而且它是高性能低成本的。嵌入式數(shù)控系統(tǒng)以ARM處理器作為主控制單元，同時以多軸運動控制卡作為從控器，采用基于TCP／IP協(xié)議棧芯片W3100A的網(wǎng)絡化接口以及μc Linux 操作系統(tǒng)。此操作系統(tǒng)可以很好的實現(xiàn)多任務處理，適合運動控制實時性和可靠性。嵌入式數(shù)控系統(tǒng)有待成為一種重要的開放式 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）結構。

1 引言
　　　目前國外的加工行業(yè)正在像中國轉移，并且加工的特點也從過去的大批量低精度轉變?yōu)榱爽F(xiàn)在的小批量高精度生產(chǎn)。因此對加工設備提出了高柔性化，高精度的要求。為了滿足這一點，越來越多的開放式數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了。
對于開放式數(shù)控設備的研究現(xiàn)在集中在三個領域： 第一是插補算法，刀具補償和同步控制，許多學者都已創(chuàng)建了系列各種切削加工算法庫，為減小加工誤差做出了巨大努力；【1-3】第二就是數(shù)控系統(tǒng)的構架，目前，這些研究主要焦點在于如何實現(xiàn)基于PC機或者工業(yè)計算機的兩級控制【4】。它的優(yōu)點就是熟悉的開發(fā)環(huán)境以及快速開發(fā)，它的缺點就是成本高，數(shù)據(jù)冗余，實時性差；第三就是基于