ARM 數(shù)控系統(tǒng)高速處理串口數(shù)據(jù)的研究
一、 引言
現(xiàn)代數(shù)控加工都是先采用 CAD/CAM 軟件畫出零件的加工草圖,然后根據(jù)草圖做適當?shù)膶傩栽O置,生成G 代碼,生成G 代碼之后通過某種方式將G 代碼傳送給數(shù)控系統(tǒng)進行解釋轉化成實際的軸運動。但是由于實際生成的G 代碼數(shù)據(jù)量相對于ARM 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)存儲資源而言很大,不可能將G代碼全部傳給ARM數(shù)控系統(tǒng)存儲起來之后再一條一條來解釋、加工,因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中應該有一個流量控制的問題。雖然PC 機G 代碼到ARM 數(shù)控系統(tǒng)代碼傳送方式很多,但ARM 的串口相對而言,操作方便,因此本設計采用串口來傳送數(shù)據(jù)。雖然串口方便操作,但是在數(shù)據(jù)傳送過程中也存在一些問題,比如說,PC 機向ARM傳送9 個數(shù)據(jù),卻只收到8 個,如果數(shù)據(jù)傳送的很大,就會丟失的更多,并且如果數(shù)據(jù)量大,就需要傳送的波特率大,但是波特率大不僅會使數(shù)據(jù)產(chǎn)生遺漏,而且會使傳送過來的G 代碼得不到數(shù)控系統(tǒng)的及時處理,如果波特率太低,傳送的時間肯定會很長,降低了加工效率。
出現(xiàn)這么多問題是什么原因呢,經(jīng)過分析,提出一種方法,能夠保證數(shù)據(jù)正確的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)控系統(tǒng)代碼處理能力。以 LPC 系列為主的32 位ARM 控制器具有速度快,容量大,性能穩(wěn)定,在線調(diào)試方便等優(yōu)點,ARM 作為智能控制器應用于工業(yè)控制領域具有廣闊的前景。ARM 在工控領域的應用中,與上位機軟件進行數(shù)據(jù)傳輸和處理是經(jīng)常需要解決的問題。
二、ARM 串口初始化設置及中斷服務程序
LPC2292 處理器有兩個串口,每個串口有16 字節(jié)接收FIFO 和16 字節(jié)發(fā)送FIFO,寄存器位置符合I6C550 工業(yè)標準,接收器FIFO 觸發(fā)點可以設置成為1、4、8、14 字節(jié)觸發(fā),內(nèi)置波特率發(fā)生器。有四種中斷:數(shù)據(jù)可用中斷,字符接受超時中斷,THRE 中斷,Rx 線狀態(tài)中斷。串口在進行數(shù)據(jù)接受的時候,設計了一個緩沖隊列用來存儲接收到的數(shù)據(jù)。
?。?)數(shù)據(jù)緩存隊列數(shù)據(jù)結構設計
其中QUEUE_DATA_TYPE 代表傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型,每當有數(shù)據(jù)從串口傳入ARM的時候,通過In 指針使數(shù)據(jù)入隊列,有數(shù)據(jù)需要處理的時候,利用Out 指針來出隊列,至于隊列大小,要根據(jù)波特率的大小、串口中斷頻率等因素決定。還需要實現(xiàn)兩個函數(shù) uint8 QueueWrite(void *Buf, QUEUE_DATA_TYPE Data),和uint8QueueReadQUEUE_DATA_TYPE *Ret, void *Buf),主要是用來往數(shù)據(jù)隊列里寫數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)隊列里取數(shù)據(jù),采用的是先進先出(FIFO)的方式.
?。?)串口初始化程序:
U0IER = 0x05; /* 允許接收和發(fā)送中斷 */
}
(3)中斷服務程序
中斷處理函數(shù)具體實現(xiàn)
1.數(shù)據(jù)可用中斷處理
For(i=0;i8;i++) //因為串口初始化是8 字節(jié)中斷
{QueueWrite (Buf,UARBR); }
2.數(shù)據(jù)超時中斷處理:
While(1)
{
If (UALSR0x00000001= =1)
{QueueWrite (Buf,UARBR);}
Else Break;
}
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