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《基于ARM的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)號M200970320學(xué)校代碼10487密級碩士學(xué)位論文基于ARM的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計學(xué)位申請人：馮健學(xué)科專業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：葉伯生副教授答辯日期：2012年1月8日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignofEmbeddedNumericalControlSystemHardwarePlatformBasedonARMCandidate:FengJianMajor:
2、MechanicalandElectronicEngineeringSupervisor:AssociateProf.YeBoshengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2012獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本
3、人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要數(shù)控機(jī)床種
4、類繁多,不同的數(shù)控機(jī)床對數(shù)控系統(tǒng)有不同的需求。目前廣泛用于數(shù)控車、銑、加工中心的數(shù)控系統(tǒng)，無法適應(yīng)市場對成本和功能多樣性的需求。特別是鈑金加工、紡織等行業(yè)的核心數(shù)控系統(tǒng)，對運(yùn)動控制精度要求較低，對工藝的要求高，數(shù)控系統(tǒng)仍然依賴進(jìn)口，嚴(yán)重的制約了這些行業(yè)的發(fā)展。本文針對上述行業(yè)的需求，研究開發(fā)了一種基于ARM+FPGA的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺。本文的主要工作如下：在研究國內(nèi)外常用的高檔、中低檔數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出基于ARM+FPGA的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺方案。充分利用ARM、FPGA低功耗的特點(diǎn)，選用低功耗的外圍器件，設(shè)計了
5、低功耗的硬件系統(tǒng)以及系統(tǒng)保護(hù)的電路。研究了數(shù)控系統(tǒng)的各種專用控制接口，在FPGA中使用VHDL語言實現(xiàn)了相應(yīng)的接口控制邏輯，設(shè)計了ARM訪問這些外接接口的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議，并利用FPGA并行計算的特點(diǎn)提升ARM控制這些接口的效率。針對ARM處理器浮點(diǎn)運(yùn)算方面的不足，在FPGA中設(shè)計了基于三次B樣條插補(bǔ)算法的硬件插補(bǔ)器，減輕ARM處理器的負(fù)載，提升系統(tǒng)的實時性和插補(bǔ)精度。基于上述研究成果，完成了嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺的PCB設(shè)計和集成，搭建了硬件的測試平臺，對硬件的穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行了測試分析，研制的硬件平臺在浙江西陵臺鉆的三軸數(shù)控臺鉆
6、和武漢科普數(shù)控設(shè)備有限公司的三軸玻璃磨花機(jī)中得到了應(yīng)用驗證。關(guān)鍵詞：ARMFPGA數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺硬件插補(bǔ)器I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAlthoughtherearemanykindsofnumbercontrolmachines,fordifferentNCmachinehasthedifferentdemand,theNCsystemscommonlyusedforlathing,millingandmachiningcenteratpresentcannotfittheneedsofmarketforcosta
7、ndthediversityofthefunction.EspeciallytheNCsystemsusedonthesheetmetalprocessingindustry,textileindustryandsoonhavelessaccuracyrequirementsonmotioncontrol,butmorerequirementsoncraft,somuchofthemstilldependonentrancestrongly,thishasheavilyrestrictedthedevelopmentofthisin
8、dustry.Aimedattherequirementofsuchindustries,inthethesisanembeddedNCsystemhardwareplatformbasedonARM+FPGAwasdesigned.
