基于ARM的开放式数控系统的研究

2 开放式数控系统硬件平台实现

　　2.1 基于ARM的主控板

　　上位机主控板的主处理器选用Hynix公司的

　　HMS30C7202o HMS30C7202是32位RISC微处理器，由ARM720T内核和其他一些外围接口器件组成，具有高性能低功耗的特点，片内资源非常丰富，具有很高的集成度。主要的外设如下。

　　1)电源:系统的主控板采用ATX计算机标准电源2.01版。

　　2)存贮器:包括Flash ,SRAM ,SDRAM,EPROM，采用存储启动代码、操作系统内核映像和应用程序等。

　　3)通讯模块:以太网接口用于与下位运动控制卡的通讯及服务器和视频监测系统的通讯，串口主要用于ARM主控板调试，可以用于在数控系统中传输加工程序。USB接口主要用于文件系统的烧写传输。

　　4)系统的输入输出接口:系统的输入设备接口主要有PS/2键盘接口、触摸屏。

基于ARM7202的卞控板全貌图如图3所示。

图3主控板实物图
 

　　2.2 基于pSP的运动控制器

　　在高速、高精度的数控机床中，由于要做大量复杂的运算，因此传统的单片机已经不能满足系统的要求，而DSP由于使用灵活，在用于实现数据量大、计算复杂、实时性要求高的数字信号处理任务时，与一般微处理器相比，其速度更快，效率更高，可满足这一需求。本文提出一种硬件上基于D5P+CPI刀的运动控制器。

　　选用TM5320C24x子系列的TMS320Lh2407ADSP作为运动控制器的主控制器，选用Altera公司的EPM7128AETC100-10型CPLD来实现运动控制器的部分功能。主控制器是运动控制器的核心部分，是由DSP及外围电路组成的一个DSP的最小系统，该模块由四部分组成,BSP主控芯片、电源、晶振和外扩存储器。CPLD主要实现地址译码、开关量输入/输出、编码器反馈信号和手轮脉冲输入处理、DSP侧并行通讯的逻辑处理等功能。

　　数控系统发出的进给位移和速度指令，经过转换和功率放大后，作为伺服驱动装置的输入信号，并控制电动机产生某一速度和角度的位移，从而驱动执行部件实现给定的速度和位移量。本文设计的运动控制器采用脉冲输出方式，同时，为抑制长距离信号传输中可能引入的千扰信号，输出至驱动器的脉冲和方向信号采用差动输出方式。图4所示为运动控制器实物图。

图4运动控制器实物图