基于arm的嵌入式运动控制系统的研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要运动控制技术是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动的技术。运动控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、自动控制技术、微机应用技术的全面发展。目前，采用微处理器、FPGA／CPLD、通用计算机、DSP控制器等嵌入式技术构成的数字控制系统正得到迅速发展。嵌入式运动控制系统硬件的设计、底层软件和上位机界面的实现，以及运动控制芯片控制方法的研究是本论文研究的主要任务。本文主要研究的主要内容为，首先，综述了运动控

2、制系统的作用以及发展现状；并简单介绍了嵌入式系统的概况。其次，对所要研究的运动控制系统进行了需求分析并确定了ARM处理器与运动控制芯片的选型，提出了嵌入式数控系统的总体结构模型。再次，介绍了嵌入式运动控制系统硬件部分的总体结构设计，并详细地介绍了各部分电路的设计及原理图。再次，介绍了嵌入式运动控制系统软件部分的设计和实现。再次，介绍了系统的实现与调试过程，并给出了各种运动模式调试的结果。其中，研究的重点是硬件酌电路的设计和实现、底层操作系统}tC／OS--I!的移植、上位机界面的设计和运动控制芯片的控

3、制方法，包括系统多线程和串口编程的实现，SM5004的总线读写操作及运动模式控制、插补控制等。最后对本文的研究内容做了总结，并对基于ARM的嵌入式运动控制系统的发展作了展望。关锢l词：运动控制系统，嵌入式系统，ARM处理器，SMS004，pc／os．ⅡV上海大学硕士学位论文ABSTItACTMoronControlTechnologyisatechnologyofcontrollingthemotionreal-timemnsinthespecifiedparametersasposition，spe

4、edetc，l'unsaccordingthel*outcofpresetcurve．ThedevelopmentofMCTroo协inthedevelopmentofmiero-dee臼onies，powerelectronic，剐msor．automaticcon圩olandmicrocomputerapplicationteclmology．Adoptedmodemmeltnsofembeddedsystemsuchasgeneral-purposecomputerandDSP．numeriea

5、leon仃olsystemisrapidlycleveloped．TheresearchOllthehardwareandsottwareoftheembeddedsystem，thedesignofposidonmachine’sinterfaceandthemethodofeon仃ollingmovcmcntcontrolchipa∽theke，，ofthisthesis．Inthepaper,therea∞thefollowingmajoreontents．Firsny'itsummarized

6、thedevelopmentandtrendofmofioneon协olteelmiqueandthepresentgeneralsituation．Thegeneralsituationoftheembeddedsysteminbriefisintroduced．Secondly，thesystemdemandanalysisiscarriedonandtheARMandmovementcon臼olchipa”in雠oduced,thetotalslrueturedesignispr∞ltoThir

7、dl弘thetotaldesignofthehardwareisproposedandthedesignofthepri．tcircuitindetailsisillustrated．Fourthly,thetotaldesignofsotlwareandthereal-timeoperationsystema∞introduced．Fitthly’theprocessofsystemrealizationanddebugispresentedandtheresultsofdebuga∞obtaine

8、d．Themainresearchincludingthedesignofhardware，thetransplantofI‘C／OSdlandthedesignofposidonmachine’sinterface，themethodofcontrollingmovclllelltcontrolchipisintroducedincludingwriting01"reading$M5004bybus，themodelofmove-alclltcontr