论文部分内容阅读
随着时代的发展,集机械、电子、计算机等多种技术于一身的数控雕刻机以其加工效率高、精度高等特点,越来越广泛地应用于各行各业。本文所研究的数控雕刻机系统是典型的嵌入式控制系统。该控制系统以ARM微处理器为控制核心,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ实现多任务调度和资源管理。 本文首先介绍了数控雕刻机的发展现状、未来发展趋势及其应用特点,然后分析了嵌入式控制系统的特点和嵌入式系统软件开发特点。在此基础上,结合雕刻机系统的实际功能实现了整个控制软件系统。本雕刻机控制软件系统主要分为7个模块:系统初始化模块、键盘扫描模块、液晶显示模块、文件数据读取模块、文件数据翻译模块、插补计算模块和伺服电机控制模块。系统根据嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的要求将上述的7个模块组织为3个任务和2个中断服务,利用μC/OS-Ⅱ提供的邮箱、信号量服务,结合全局变量,有效地实现了任务与任务、任务与中断服务之间的通信,从而最终实现雕刻机控制系统各个模块协调一致地运行。 另外,本文还深入研究了雕刻机系统的数据通讯技术——USB接口通讯。在详细地分析了USB1.1协议的基础上,成功实现了USB主机系统,其中包括USB主控制器驱动程序的设计、USB主机驱动程序的设计和Mass Storage类驱动程序的设计。在USB主机系统中的应用软件层上建立了一个精简的FAT文件系统,从而使得雕刻机系统在实际加工过程中能够对存放在U盘中的加工数据进行读取。