基于ARM的嵌入式系统在雕刻机中的应用研究

TOUT0 GND LED1 GND TOUT0 GND LED1 GNDTOUT0 GND LED1 GNDGPIO信号地232OPF光耦RDARDBSDASDBSGFRE500 232OPF光耦232OPF光耦232OPF光耦S3C2440PF+PF－PR+PR－SEDA－02AVNPF+PF－PR+PR－SEDA－02AVNPF+PF－PR+PR－SEDA－02AVNUVWGNDUVWGNDUVWGNDUVWGNDM1M2M3M4PEPEPEPE图1系统原理图来控制电机。

根据加工线型的不同，本数控系统的插补计算分为圆弧插补、直线插补计算。

3结语采用S3C2440和运动控制芯片SEDA －02AVN 组成的嵌入式数控系统能减轻研发任务，提高研发速度，在较短的时间内得到性能良好的数控系统。

Samsung 公司的16／32位RISC 处理器S3C2440对调制PWM 实现方便，可编程，电机转速、转向的改变迅速，无停顿，还可以进行Linux 操作系统的移植。

而Linux 是UNIX 类、多用户、多任务的开放式操作系统，借助Linux 操作系统，大大提高了软件开发的灵活性，缩短了数控系统软件的开发周期。

［参考文献］［１］韦东山．嵌入式Ｌｉｎｕｘ应用开发完全手册．北京：人民邮电出版社，２００８［２］杜春雷．ＡＲＭ体系结构与编程．北京：清华大学出版社，２００３［３］刘刚，赵剑川．Ｌｉｎｕｘ系统移植．北京：清华大学出版社，２０１１［４］秦云川改编．构建嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统．北京：中国电力出版社，２０１１［５］刘淼．嵌入式系统接口设计与Ｌｉｎｕｘ驱动程序开发．北京：北京航空航天大学出版社，２００６［６］于明，范书瑞，曾祥烨．ＡＲＭ９嵌入式系统设计与开发教程．北京：电子工业出版社，２００６［７］Ｓ３Ｃ２４４０芯片手册［８］ＴＱ２４４０开发板使用手册收稿日期：2012－08－08作者简介：程龙（1987—），男，辽宁沈阳人，硕士研究生，研究方向：机械电子。

基于ARM的嵌入式广告雕刻系统设计甘明;张科威;陈小亮【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2012(40)3【摘要】A design of the advertising engraving system based on ARM9 was introduced. Among which the ARM is in charge of the explanation of the file, a real time interpolation, machine coordination and status display. The data could be transferred to FPGA to generate the pulse train to control the Motor. The system is made by the software debugged on the whole hardware platform to have the function of file manipulation, breakpoint and single-step processing.%介绍了一种基于ARM9的广告雕刻系统的设计,该雕刻系统由ARM负责加工文件的解释、实时插补、机床坐标及状态显示,并传递数据给FPGA产生控制电机用的脉冲序列.通过软件在硬件平台的整体调试使系统具有文件加工、断点加工和单步加工的功能.【总页数】3页(P119-121)【作者】甘明;张科威;陈小亮【作者单位】中国地质大学研究生院,湖北武汉430074;中国地质大学研究生院,湖北武汉430074;中国地质大学研究生院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TP21;TP27【相关文献】1.基于ARM嵌入式Web服务器在数控雕刻系统中实现 [J], 王丽丽;王洪君;侯艳艳;雍力2.基于ARM9的嵌入式木材雕刻控制系统研究 [J], 李勇波;易江涛;荣佳3.基于ARM的嵌入式系统在雕刻机中的应用研究 [J], 杨代华;欧阳才校;刘俊4.基于ARM＋FPGA架构的嵌入式数控雕刻系统的设计 [J], 李腾飞;凌有铸;刘敬猛5.基于ARM9的嵌入式系统在雕刻机中的应用研究 [J], 范建锋; 武玉婷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

测控技术概论（大作业）学期：2011-2012-1学期学院：自动化工程学院专业：测控技术与仪器班级：测控102班XX：王杰学号：1007250234提交日期：2011年10月10日一、综述题目:基于ARM 微处理器的嵌入式数控系统学生XX:王杰摘要:ARM 是一种高性能、低功耗的微处理器。

采用ARM 开发机床数控系统可以降低硬件成本、提高系统集成度、增强稳定性,它相对于PC平台具有更多的优势。

因此,采用ARM 为硬件平台开发数控系统是一个不错的选择。

Ma sterCAM 后置处理文件PST文件的高级编程方法。

给出了PST文件的语法特点,在此基础上,针对Ma sterCAM 二维轮廓加工方式的后置处理中的缺陷,修改了相应的后置处理算法。

实践证明,该方法正确有效。

关键词:ARM 嵌入式数控系统MasterCAM生成数控程序引言:目前,ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高打印机、数字照相机和数字摄像机等。

这些成功的运用为将数控系统软件移植到ARM9微处理器奠定了良好的基础。

1 基于ARM 微处理器嵌入式数控系统的硬件结构目前,世界上的ARM9系列微处理器有许多种品牌,现以三星公司的ARM9处理器SBC - 2410芯片为例进行说明。

SBC - 2410使用ARM920T核,内部带有全性能的MMU (内存处理单元) ,它适用于设计工控产品和移动手持设备类产品,具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良特性。

基于SBC - 2410芯片本身的各种特点,主板采用6层板设计,该SBC - 2410主板在尽可能小的板面上(120 mm×90 mm ) 集成了64M SDRAM、64M NandFlash、1M Boot Flash、RJ - 45网卡、音频输入与输出、USB Host、USB slave、标准串口、SD卡插座、用户按键和一些用户灯等设备接口,并且使用210 mm插针槽引出CPU的大部分信号引脚,可以作为嵌入式电脑系统的一个主板模块,非常适合于数控系产品的原型设计。

基于ARM9的嵌入式数控铣床控制系统的设计的开题报告一、选题背景数控机床是现代制造业中不可或缺的设备，随着工业自动化的不断发展，其在生产加工中的应用越来越广泛。

数控机床的控制系统是数控机床的核心，控制系统的性能直接影响到机床加工精度和效率。

目前市场上的数控机床控制系统大多数采用PC或者嵌入式处理器作为控制芯片，PC处理器具有较高的性能和灵活性，但价格较高，嵌入式处理器虽然性能相对较低，但价格较为实惠，更适合中小型数控机床的应用。

本课题将基于ARM9嵌入式处理器设计一款中小型数控铣床控制系统，以实现数控铣床的切削、运动控制和轨迹解析功能。

同时，设计采用Linux操作系统和Qt图形界面，提高了系统的稳定性和友好度。

二、研究内容1. 硬件平台的选型和设计。

选用ARM9的嵌入式处理器，根据数控铣床的数据采集和控制要求进行硬件平台的设计，包括CPU、存储、输入输出等。

2. 系统底层的驱动开发。

根据硬件平台的需求，开发适配的设备驱动程序，完成系统底层的数据采集和控制功能。

3. 运动控制算法的设计。

设计数控铣床运动控制算法，实现对加工过程中的切削参数和运动参数的控制。

4. 轨迹解析和解码算法的实现。

将输入的轨迹数据进行解析和解码，生成标准的G代码指令，使用运动控制算法控制数控铣床进行加工。

5. 界面设计。

采用Qt图形界面设计，实现数控铣床的操作控制和状态显示。

三、论文结构1. 第一章：选题背景和研究内容，介绍数控机床控制系统的重要性和发展趋势，阐述本课题的开题研究内容和研究方法。

2. 第二章：数控铣床的数学模型，介绍数控铣床加工的基本原理和数学模型，为后续算法的设计和开发提供理论基础。

3. 第三章：硬件平台设计与开发，介绍ARM9芯片的选型和硬件系统设计，完成原理图设计和PCB布线，进行硬件系统的搭建和驱动开发。

4. 第四章：系统底层驱动的实现，根据硬件平台需求，开发适配的设备驱动程序，包括外部IO、串口、USB等。

2009 International Conference on Artificial Intelligence and Computational Intelligence2009年国际会议上人工智能和计算智能Study on ARM-based Embedded NC System研究基于ARM的嵌入式数控系统Wang JunCollege of Mechanical & Electronic EngineeringChina Jiliang University中国计量大学机械与电子工程学院Hangzhou, Zhejiang Province, China中国浙江省杭州市Abstract文摘At present, study on open numerical control (NC) system is increasingly getting attention. Most of these studies concentrated their aims at realizing the open system structure based on PC or IPC (industrial personal computer). Few involved the category of embedded NC (ENC) system, but expectant goals could not be achieved at the performance of real time (RT) and reliability of system response. In this paper, a new ENC system based on ARM and programmable multiple axes controller (PMAC) is presented. ENC system, which enhanced performance and reduced cost, was chosen to replace traditional IPC one. Wherein ARM processor was chosen as master CPU, meanwhile PMAC2 was chosen as slave CPU, TCP/IP protocols was solidified with W3100A, and µc Linux was chosen as operating system (OS). The system was proved to be good at dealing with multiple tasks processing, RT and reliability of motion control. In future, ENC system may be expected to be a kind of important structure of open computer integrated machining system (CIMS).目前,研究开放式数控(NC)系统正日益引起人们的关注。

基于ARM的嵌入式数控系统的研究一、本文概述随着科技的快速发展，嵌入式系统在各领域的应用越来越广泛，尤其在工业控制、自动化设备以及智能家居等领域中发挥着至关重要的作用。

而基于ARM的嵌入式数控系统，凭借其高性能、低功耗以及良好的扩展性，成为了众多研究者关注的焦点。

本文旨在探讨基于ARM的嵌入式数控系统的研究现状、设计原理、实现方法以及未来发展趋势，以期为相关领域的研究与应用提供有益的参考。

本文将对嵌入式数控系统的基本概念进行介绍，阐述其与传统数控系统的区别与优势。

将重点分析基于ARM的嵌入式数控系统的硬件架构和软件设计，包括处理器选择、外设接口设计、操作系统移植以及数控算法的实现等方面。

还将探讨系统在实际应用中的性能表现，包括实时性、稳定性以及可靠性等方面的评估。

本文还将对基于ARM的嵌入式数控系统的未来发展趋势进行展望，分析其在智能制造、工业自动化等领域的应用前景，以及面临的挑战和机遇。

希望通过本文的研究，能够为嵌入式数控系统的进一步发展提供有益的启示和建议。

二、ARM架构与嵌入式数控系统基础ARM（Advanced RISC Machines）架构是一种精简指令集（RISC）处理器架构，广泛应用于嵌入式系统领域。

ARM架构以其低功耗、高性能和低成本等特点，成为了嵌入式系统市场的主流选择。

ARM处理器通常由内核、存储器和输入输出设备组成，具有高效的处理能力和灵活的扩展性。

这使得ARM架构在数控系统中的应用具有显著的优势，如提高系统性能、降低能耗和缩小体积等。

嵌入式数控系统是一种将计算机技术与数控技术相结合的系统，广泛应用于机械加工、自动化生产线等领域。

嵌入式数控系统通过ARM架构的处理器实现对加工过程的精确控制，实现对加工参数、运动轨迹和加工状态的实时监控和调整。

这种系统具有高度的集成性和智能化，可以提高加工精度和效率，降低人工干预和操作难度。

在基于ARM的嵌入式数控系统中，ARM处理器作为核心控制器，负责处理各种指令和数据，实现对加工过程的精确控制。

基于ARM的嵌入式车床数控系统与开发传统的中、低档数控车床在结构上往往采用8/16位单片机加精插补器,以获得较高的性价比。

随着嵌入式系统的迅速发展,高性能的32位CPU已经普及,以ARM为代表的32位微处理器速度快、功能强、价格低,完全可以开发出具有更高性价比的嵌入式数控系统。

本文旨在研究和设计一种基于ARM7的嵌入式数控车床控制系统。

本文首先通过对嵌入式技术和数控技术的全面分析,选择确定了车床嵌入式数控系统的软硬件平台。

硬件平台以ARM7系列微处理器LPC2220为核心,基于可编程逻辑器件CPLD实现精插补器,并配以必要的外围电路。

软件平台以源代码公开的μC/OS-Ⅱ实时操作系统为基础,开发系统所需的驱动程序和应用软件。

规划设计了基于μC/OS-Ⅱ的车床数控系统控制任务划分以及各任务模块间的通讯协调机制。

控制任务划分为7个:主控、液晶显示、文件系统服务、数控程序解释、速度处理、插补和逻辑控制;利用μC/OS-Ⅱ提供的邮箱、信号量等服务机制,有效实现了任务与任务、任务与中断之间的通信与同步。

此外,本文还研究了系统程序解释的实现方法。

首先,基于有限状态机(DFA)的分析策略构造了数控程序解释的词法分析器,把程序的字符流转换为内部标记流,然后对程序进行语法和语义分析,最后翻译成速度处理和逻辑控制所需要的数据结构。

重点分析了子程序调用和返回的机制及其实现方法。

最后,介绍了系统的软硬件开发工具和调试方法。

软硬件测试表明,该嵌入式车床数控系统可满足预期目标。

同主题文章【关键词相关文档搜索】：机械电子工程; 嵌入式车床数控系统; ARM; CPLD; μC/OS-Ⅱ; 程序解释【作者相关信息搜索】：南京航空航天大学;机械电子工程;游有鹏;杨军;。

基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统研究的开题报告一、研究背景随着工业自动化、机械制造和智能化的不断发展，数控系统的需求也不断增加。

而传统的数控系统存在一些问题，如可扩展性不足、性能受限、稳定性差等。

为了解决这些问题，嵌入式数控系统应运而生。

嵌入式数控系统是一种以嵌入式系统为核心的数控系统，具有小巧、高性能、低功耗、易扩展等特点。

而基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统更是在这一领域中具有广泛的应用前景。

二、研究内容本课题旨在通过研究基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统，探索其在数控领域中的应用以及相应的技术难点。

具体研究内容包括：1. 基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统的体系结构设计和实现，包括硬件设计和软件开发。

2. 基于该系统的工业应用研究，如机床控制、自动化生产线等。

3. 针对该系统的性能进行测试和优化研究，以确保其可靠性和稳定性。

三、研究意义本研究将对嵌入式数控技术以及基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统的开发与应用做出贡献，拓展了嵌入式数控系统技术的应用范围和研究深度，提升了数控系统的性能、功能和稳定性，对工业制造和自动化生产具有重要的意义。

四、研究方法本研究将采用文献调研、系统设计、硬件实现、软件开发、测试和优化等方法，综合应用嵌入式系统、ARM和FPGA等技术手段，实现基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统。

五、预期结果本研究将实现基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统，并对系统性能进行测试和优化。

同时，将开展针对该系统的工业应用研究，探索其在数控领域中的应用前景，取得一定的研究成果，为相关领域的发展作出贡献。

基于嵌入式微处理器的激光雕刻机系统研究与开发
的开题报告
一、课题研究背景
随着工业技术的不断发展，激光加工技术的应用范围越来越广泛。

激光雕刻机作为激光加工技术的一项重要应用，在礼品制作、标识制作等领域有着广泛的应用需求。

由于其加工精度高、效率高、雕刻效果良好等优势，激光雕刻机已经成为众多企业和工厂的优选加工设备。

激光雕刻机的核心部件是激光头，而激光头的驱动系统则是影响激光雕刻机工作效率和精度的关键。

目前，市场上大多数激光雕刻机系统采用的是传统的步进电机控制器；这种控制器虽然价格便宜，但存在精度低、可靠性差等问题。

因此，如何设计一种高性能、高可靠性的激光雕刻机系统是亟待解决的问题。

二、课题研究内容
本课题旨在设计一种基于嵌入式微处理器的高性能激光雕刻机控制系统，具体研究内容包括：
1. 硬件平台设计：选用适合激光雕刻机控制的高性能嵌入式微处理器作为核心控制模块，并设计相应的电路板和外设模块。

2. 软件系统设计：采用C语言编写控制程序，实现激光雕刻机运动轨迹控制、激光头功率控制、图形处理等核心功能。

3. 系统测试和性能优化：对系统进行完整的功能测试和性能测试，并针对测试结果对系统进行优化和改进。

三、研究意义
本课题的研究成果可以推动激光雕刻机控制技术的发展，提高激光雕刻机的工作效率和加工精度，进而推动激光加工技术在各个领域的应
用。

同时，本研究可为嵌入式控制技术的研究提供一种新的应用场景，并为国内相关专业领域的人才培养提供一定的实践基础。

基于ARM的木工铣雕机数控系统设计一、引言随着科技的不断发展，数控机床在工业制造领域中扮演着越来越重要的角色。

数控木工铣雕机作为一种特殊的数控机床，被广泛应用于木工行业，可以用来实现各种复杂的木工雕刻和铣削加工。

本文基于ARM架构，设计了一种适用于数控木工铣雕机的数控系统，旨在提高木工加工的精度和效率，满足木工行业对高质量加工的需求。

二、数控木工铣雕机数控系统设计方案1.系统架构设计本文设计的数控系统采用ARM架构作为主控芯片，提供强大的计算能力和良好的稳定性。

系统架构分为硬件和软件两部分，硬件包括主控板、驱动器、电机等关键部件，软件包括控制程序、人机界面等。

2.功能模块设计（1）运动控制模块：负责控制数控木工铣雕机的各个轴的运动，实现加工路径的精确控制。

（2）雕刻加工算法模块：基于ARM芯片的高性能运算能力，设计高效的雕刻加工算法，实现各种复杂的雕刻加工任务。

（3）人机界面模块：提供直观友好的用户界面，方便操作人员输入加工参数和监控加工过程。

（4）数据通信模块：实现数控系统与上位机或其他设备的数据通信，方便远程监控和控制。

3.系统特点（1）高性能：采用ARM架构，提供高性能的计算能力和稳定性。

（2）灵活可扩展：系统支持各种木工加工需求，可根据实际情况进行扩展和定制。

（3）易操作：人机界面设计直观简洁，操作便捷，降低了操作人员的学习成本。

三、系统实现1.硬件设计系统硬件主要包括主控板、驱动器、电机等。

主控板采用ARM芯片作为主控芯片，配备足够的存储和运行内存。

驱动器负责控制电机的运动，保证加工的精度和稳定性。

2.软件设计系统软件包括控制程序和人机界面。

控制程序采用C语言编写，实现数控木工铣雕机的各项功能。

人机界面采用图形化设计，提供友好的操作界面，方便操作人员进行参数设置和监控加工过程。

3.系统测试在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行全面测试，验证系统的功能和性能是否符合设计要求。

通过对系统的稳定性、加工精度等方面进行测试，保证系统在实际应用中的可靠性。