基于STM32+FPGA的微型车床嵌入式数控系统研究与设计

基于STM32+FPGA的微型车床嵌入式数控系统研究与设计

论文摘要

针对基于PC的数控系统的自身不足及其在微型机床上应用的缺陷,对基于STM32+FPGA的硬件架构和UC/OS-III实时操作系统的嵌入式数控系统进行了研究和设计。通过搭建双核心控制的硬件架构,研究和分析了电源电路、时钟电路等主控板中重要的硬件系统。研究并分析了实时嵌入式操作系统UC/OS-III的特点,设计了数控系统中译码、刀补、插补等应用软件,并分析了基于UC/OS-III操作系统的任务调度和时序配合方案。最后与微型车床机械架构进行适配与联调,经过实际的切削试验证明,该嵌入式数控系统实时性强,时序准确,车削过程稳定,插补轨迹精准,具有一定的开放性并极大地降低了整个车床系统的造价和占地面积,具有较好的应用前景。

论文目录

  • 1 嵌入式数控系统总体设计方案
  • 2 主控板硬件电路设计
  •   2.1 电源电路设计
  •   2.2 时钟电路设计
  •   2.3 硬件电路实现
  • 3 基于UC/OS-III嵌入式操作系统的软件研究与设计
  •   3.1 应用软件设计
  •     3.1.1 译码模块软件设计
  •     3.1.2 刀补模块软件设计
  •     3.1.3 插补模块软件设计
  •   3.2 FSMC通讯实现与仿真
  •   3.3 基于UCOD-III系统的任务调度与同步
  •   3.4 FPGA功能模块设计
  • 4 机电联调与实验
  • 5 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋珂炜,田海林,方辉,文杰棱

    关键词: 微型数控机床,嵌入式,数控系统,任务调度

    来源: 制造技术与机床 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 四川大学制造科学与工程学院

    基金: 四川省科技支撑计划项目(2016GZ0187)

    分类号: TG519.1

    DOI: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2019.03.016

    页码: 67-73+77

    总页数: 8

    文件大小: 4657K

    下载量: 169

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