基于ARM9的嵌入式数控系统的设计

来源：网络收集时间：2026-07-16

导读：风河帮助用户应对嵌入式云计算安全性和可靠性挑战机械设计与制造Ma h n r De in c iey sg文章编号：0 13 9 (0 2 0— 0 4 0 10— 9 7 2 1 )3 0 3— 2 Ma fc u e nu a t r 第 3期 21 0 2年 3月基于 AR M9的嵌入式数控系统的设计木朱建富戴国洪。施卫 2 (常州

风河帮助用户应对嵌入式云计算安全性和可靠性挑战

机械设计与制造Ma h n r De in c iey sg文章编号：0 13 9 (0 2 0— 0 4 0 10— 9 7 2 1 )3 0 3— 2& Ma fc u e nu a t r

第 3期 21 0 2年 3月

基于 AR M9的嵌入式数控系统的设计木朱建富戴国洪。施卫 2

(常州大学机械工程学院，常州 2 3 1)(江苏技术师范学院机械与汽车工程学院， 106 常州 230 ) 10 1Th e in o m b d e y t m a e n t e ARM9 e d sg fe e d d NC s s e b s d o h Z in f D o h n 2S e HU Ja -u, AIGu— o g,HI W i

(C l g fMe h nc l n ie rn, h n z o iest, h n z o 0, hn ) ol eo c a ia E gn eig C a g h u Unv ri C a g h u 2 C i a e y 1 1 3 6(Colg fMe h nc l n tmo i n ie rn,in s e c esUnv ri l eo c a ia a dAuo bl E gn eig Ja gu T a h r iest e e y

o T c n l y C a ghu2 3 0, hn ) f eh oo, h nz o 10 1 C ia g

【摘

要】对传统的数控系统进行了比较与研究，发现传统的数控系统硬件大多数基于工业控制

器之上，分析了基于一般工业控制器的传统数控系统的缺陷，出了一种基于 AR微处理器为核心提 M9的嵌入式数控系统。该嵌入式数控系统以 A M9处理器作为硬件平台，用 Wid w E .为操 R微采 no s 5 C 0作

作系统，用 E eddVsa C+ Widw E .利 mbd e i l+在 n o s 5 u C 0系统平台上开发用户所需程序。系统较好地弥补了传统数控系统的局限性，大大降低了成本，系统能可靠地实时地进行多任务处理，同时由于采用了硬件插补代替了传统的软件插补，高了加工表面质量。提关键词： M9嵌入式； n o 50数控系统 AR; Wid w CE .;【 b ta t h rdt nlN ytm oecm ae drsac, u dta m s’ et io a A s c】T et io a C ss l o p rd eerhf n t ot t r t nl r a i e ' o

h h a i d N ytm bsd o n ut a cnrl rh d ae n teh rw r.h c ft dt n C ss m C ss ae n id s i o t l a w r. ad ae e d t o a io a N yt e rl oe r o h T s r il eb s d o h e e a n sra o tol rae a ay e . n e e d d NC y t m a e n ARM9 mirpr - a e n t eg n r i du tilc n r le n lz dA mb d e l r s se b s d o co o c s o h o e i e e td T s e e s ra t e c r spr s n e . hi mbe d d NC y tm ih i a e n ARM9 prc so 1 a d r e s de s se whc s b d o s o e s r( h wa 5 r

pa om due n o s E . a p rt g ytmB s gE e d dV sa C+t d vl sr e lf r a sdWid w 5 o eai s .yui mb d e i l+ o eeo ue m t n C 0s ns e n u p r q i dpo e ue nWi o sC 5 yt pa om T el i in a io a N ytm aeb t r ur rcd rso n w E . ss m lf r .h i t o so t t nl C ss e e e d 0 e t ma t f r i d e r tc mp n ae y t s s se T e s se c n r d c h o tg e l . a wh l.mu t k a e r a—t o e s t d b hi v t m. y t m a e u e te c s r a yMe n ie h t hia s c n b e s l i me

a drl bet d a wt.w n eui h d a ne oa o s a tet io a S t aei一 t i l o e i O igt t s go a w eit p l ini td o h a t nl o w 一 t ea l h oh n f r r r t ne f r i f r n d t p l in te rcsigsr c ulyhsb e p oe . e oa o, oes f eq ai a eni rv d r t hp n ua t mKe r s ARM 9; y wo d: Emb d e W i d w e d d

; n o CE50 NC y t m .; s se

中图分类号：H1,G 5,P 7文献标识码： T 2 T 6 9T 23 A

1引言目前同内的数控系统种类繁多，系统结构上也各有特点。对这传统的数控系统进行了分析和研究，发现这些数控系统的硬

的工业控制计算机。系统的总体方案图，如图 1所示。数控系统由硬件和软件共同完成数控加工任务，根据存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，向伺服驱动装置提供控制信号，从而控制坐标轴电动机的运动。系统硬件主机以 A M9 R微处理器为控制器，基于 A M9微 R

件结构大多数基于 T业控制计算机，由单片机或 D P控制板卡 S构成下位机，采用 Widw操作系统，安装一定的数控软件。 no s并

设计外围扩展板卡、图形显示控制、位置这样的数控系统在结构和性能上都存在一定的局限性，了实时处理器构成的系统主板，除性差、硬件资源浪费严重、系统软件成本过高等外，尤其是数控系控制以及驱动等模块。

统采用软件插补，不能实现任务并行处理，导致了加工表面质量

系统软件以 Widw E5 no s . C 0为嵌入式系统软件开发平台，

m eddVs l+在此平台上自主开发编写设备驱动程 u差。而随着嵌入式技术的迅速发展，嵌人式产品具有的高性能、功耗利用 E b de i ac+数控算法、人机交互图形界面以及用户所需程序等，构建了数低、可靠性高等特，能够有效地弥补传统的数控系统的不足，人序、嵌式系统已经广泛地应用在丁业控制、通信电子等各个领域I提出了控系统的软件平台。 I I。一

一

种以 A M R 9嵌入式微处理器为硬件平台， Wid w E .以 no 5 C 0操作

3系统硬件平台设计硬件系统结构框图，如图 2所示。系统的硬件平台以￥ C— 3 2 40 1X微处理器为控制器，采用主从式多 C U结构模式。主 C U P P

系统为软件平台，自主开发用户应用程序的数控系统设计方案。

2系统总体方案

系统主要立足于数控系统基本功能和开放性设计原则，参为 A M9微处理器， R主要用于处理与外部设备之间的输入与输

照传统的数控系统模型，以 A M R 9为嵌入式数控系统代替传统出，同时负责系统总线的任务调配和管理工作。 C U为单片机从 P★来稿日期：0 10—

2★基金项目： 2 1- 5 1江苏省高校科研成果产业化推进工程项目(H1— 1 J 05 )

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第 3期

朱建富等：于 AR 9的嵌入式数控系统的设计基 M

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S C 2 2 4 D和 S C 9 5 R T 1C15 A T 8 C 1 D芯片，负责运动控制的处理工式。在电路接口中，网卡芯片复位默认工作方式为 I/ O连接，寄存作。每个从 C U通过共享总线方式进行连接通信， P在主 C U统器的默认基址是 30 P 0 H。数控系统通过标准的网络接 E就可以连 l一

管理下承担不同部分的控制任务， C U之间通过协调动作接到 It nt各 P ne e或者局域网。 r

共同完成整个数控任务。采用多 C U完成各自特定的功能， P能达到多轴联动控制、高

34 CA . N总线通信C AN总线属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式

进给速度以及高精度的控制要求，同时，系统能有效地解决了软控制或实时控制的串行通信网络。以其具有高通信速率、远距离件插补存在的问题。:‘程序信息载体-

传输以及可靠性高等优点，在工业控制领域有着广泛应用，已形

丽

设备广 l可编卜 A M程 . R9控I

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成一种国际标准的现场总线。系统采用某公司的 MC 2 A P 5 0 N总线控制器进行 C N节 1C A

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