基于ARM9的數(shù)控銑床系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

引言

　　目前國內(nèi)使用的數(shù)控系統(tǒng)通常是在通用計(jì)算機(jī)或工控機(jī)的基礎(chǔ)上加裝運(yùn)動(dòng)控制卡，使用Windows操作系統(tǒng)，并安裝昂貴的數(shù)控軟件構(gòu)成的。這樣的系統(tǒng)軟件成本高、硬件資源浪費(fèi)、功耗大。而嵌入式產(chǎn)品具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡、功耗低等特點(diǎn)，能彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的不足。免費(fèi)軟件Linux 操作系統(tǒng)進(jìn)軍嵌入式領(lǐng)域，更使得嵌入式產(chǎn)品能夠充分發(fā)揮廉價(jià)、高性價(jià)比的優(yōu)勢。

　　本文所述的正是以Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺，以ARM9微處理器為硬件平臺，以數(shù)控銑床為背景，自主研發(fā)數(shù)控硬件及軟件的嵌入式數(shù)控銑床控制系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)硬件組成

　　系統(tǒng)的硬件由ARM系統(tǒng)主板和擴(kuò)展板卡組成。

　　硬件結(jié)構(gòu)如圖1。

　　1.1 ARM系統(tǒng)主板

　　根據(jù)系統(tǒng)需要，主板上主要包括中央處理器S3C2410X、SDRAM 內(nèi)存、NAND FLASH （ 64M ）、串口、CS8900A以太網(wǎng)芯片（ 10M 網(wǎng)口）、LCD顯示器接口、USB接口、擴(kuò)展總線接口等。

　　中央處理器S3C2410X內(nèi)部資源十分豐富，包括1個(gè)LCD控制器、SDRAM 控制器、3個(gè)通道的UART、4個(gè)具有PWM 功能的計(jì)時(shí)器和1個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘、2個(gè)USB主機(jī)接口和1個(gè)USB設(shè)備接口等。S3C2410X 處理器主頻最高為202MH z, 內(nèi)置16 KB 指令高速緩存和16KB數(shù)據(jù)高速緩存，5級指令流水線，帶有乘累加運(yùn)單元，可以運(yùn)行起嵌入式Linux 操作系統(tǒng)并能進(jìn)行較為復(fù)雜的信息處理，基本滿足用戶對快速性的要求。并且采用NAND FLASH 與SDRAM 組合來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，可以獲得非常高的性價(jià)比。

　　系統(tǒng)采用10M 的以太網(wǎng)接口芯片CS8900A, 這是用于嵌入式設(shè)備的低成本以太局域網(wǎng)控制器。通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)控系統(tǒng)可以連接到Internet或局域網(wǎng)上。