運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域单默。近年來(lái)推讽，工業(yè)控制對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的基于PC及低端微控制器日漸暴露出高成本、高消耗策睛、低可靠等問(wèn)題应胎，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代制造的要求 。隨著嵌入式技術(shù)的日益成熟闪割，嵌人式運(yùn)動(dòng)控制器已經(jīng)初露鋒芒而逞。基于ARM技術(shù)的微處理器具有體積小粪业、低成本黄骇、低功耗的特點(diǎn)，決定其在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景牵巾。

PCL6045BL是一種新型專用DSP運(yùn)動(dòng)控制芯片倒奋，它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和較高的運(yùn)行速度，可以實(shí)現(xiàn)高精度的多軸伺服控制赂牍。為解決精密制造對(duì)低成本翰鲸、可移植性強(qiáng)的通用型多軸數(shù)控系統(tǒng)的迫切需求，文中給出一種基于ARM 微處理器S3C2440與DSP專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片PCL6045BL構(gòu)成的嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器相速。該運(yùn)動(dòng)控制器具有高性能碟渺、低成本、體積小突诬、可獨(dú)立運(yùn)行等特點(diǎn)苫拍，可以滿足運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)高速、高精度的 要求攒霹。它可廣泛應(yīng)用于雕刻機(jī)怯疤、機(jī)器人、繡花機(jī)以及數(shù)控加工等工業(yè)控制領(lǐng)域催束。

為解決精密制造對(duì)低成本集峦、可移植性強(qiáng)的通用型多軸數(shù)控系統(tǒng)的迫切需求，給出一種基于ARM微處理器S3C2440和專用DSP運(yùn)動(dòng)控制芯片PCL65045BL組合的嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器抠刺。硬件上該控制器采用ARM+DSP的主從式雙CPU結(jié)構(gòu)塔淤，結(jié)合ARM在人機(jī)界面顯示、通信接口方面的優(yōu)勢(shì)以及PCL6045BL高控制精度的優(yōu)點(diǎn)速妖。軟件上在S3C2440上移植μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)管理運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)高蜂。該控制系統(tǒng)通用性較強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于雕刻機(jī)索王、機(jī)器人丢华、繡花機(jī)以及數(shù) 控加工等工業(yè)控制領(lǐng)域。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器主要由硬件部分和軟件部分構(gòu)成对番。

硬件主要包括S3C2440嵌入式主控板和PCL6045BL運(yùn)動(dòng)控制板兩個(gè)部分码署。S3C2440嵌入式主控板和PCL6045BL運(yùn)動(dòng)控制板之間通過(guò)通用的IDE通信接口進(jìn)行連接蒙敦。

軟件方面在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上移植S3C2440實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)Boot Loader朝财、外設(shè)驅(qū)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序屏烂。采用上述的軟硬件平臺(tái)，嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器可以達(dá)到開(kāi)放性能好龟栗、精度高的要求巾割。本嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

基于ARM+DSP的嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)

圖1 嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器的構(gòu)成

ARM具有豐富的片內(nèi)外圍電路焰醇，如USB接口昧甲、IIS接口、LCD控制器等腿扒，在人機(jī)界面的顯示弯囊、通信接口以及系統(tǒng)移植方面具有更強(qiáng)大的功能。PCL6045BL運(yùn)動(dòng)控制芯片速度快胶果，可靠性高匾嘱，性能好，在運(yùn)動(dòng)控制方面有很大的優(yōu)勢(shì)早抠。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II包含了實(shí)時(shí)內(nèi)核霎烙、任務(wù)管理、時(shí)間管理蕊连、任務(wù)間通信同步和內(nèi)存管理等功能悬垃，可以使各個(gè)任務(wù)獨(dú)立工作，互不干涉甘苍，很容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)而且無(wú)誤地執(zhí)行尝蠕，使實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展變得容易，使應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過(guò)程大為減化 载庭。將S3C2440處理器看彼、PCL6045BL 以及μC/OS-II三者的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到本嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器中可以使其具有強(qiáng)大的功能，并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間囚聚。

本嵌入式四軸運(yùn)動(dòng)控制器以S3C2440為主控平臺(tái)靖榕，在ARM上移植μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行人機(jī)界面的顯示、I/O的管理乃倔、任務(wù)問(wèn)的通信翎襟、指令的編譯等工作。PCL6045BL運(yùn)動(dòng)控制模塊主要負(fù)責(zé)位置控制镊僚，插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)寿针，速度控制。用戶的指令通過(guò)S3C2440指令編譯系統(tǒng)的編譯镰钦，通過(guò)與PCL6045BL之問(wèn)的專用通信接口來(lái)控制DSP運(yùn)動(dòng)控制芯片發(fā)出脈沖以達(dá)到使伺服電機(jī)高速運(yùn)行径卜。

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