基于ARM9的數控銑床系統設計方案

　　2 系統軟件設計

　　傳統數控系統的使用流程是先由用戶編輯G代碼或其它格式的加工文件，數控系統根據該文件中代碼的意義，控制刀具做出相應的動作。所以在軟件方面，系統需要提供文本編輯功能、對加工文件的編譯功能、電機驅動功能等。為了使用戶驗證加工程序的正誤，系統還要提供仿真功能，將走刀過程展現給用戶。

　　為了實現網絡功能，本系統還移植了嵌入式瀏覽器Konqueror/Embedded, 這是一款自由軟件。由于瀏覽器可以訪問HTTP、FTP、SMTP、NNTP等多種不同協議的服務，故安裝瀏覽器可謂一舉多得，移植過程參考文獻。軟件結構如圖3所示。

　　2.1 操作系統平臺的搭建

　　2.2 伺服電機和步進電機驅動程序

　　伺服電機需要的信號是PWM 波形控制信號，因此伺服電機驅動程序主要是實現脈寬調制。這個脈寬調制是利用一個定時器，并根據由SPWM 算法得到的延遲時間，控制一個通用I /O 端口高低電平持續時間得到的。系統產生的PWM 波形如下圖4所示。

　　而在三個步進電機的設備驅動程序中，向步進電機發送連續信號定義為寫操作； 從8253中讀數據定義為讀操作； 由鍵盤控制各電機動作作為自定義操作。

　　2.3 G代碼編譯

　　G代碼是國際通用的機床加工代碼，其編譯的思想是： 首先將G代碼文件讀入流中，逐行分析其意義，并且帶有查錯功能。當遇到子程序跳轉時記錄文件指示出其位置和循環次數時，子程序返回后從記錄位置繼續執行；遇到主軸旋轉時，在編譯文件中寫入旋轉標志和PWM 的脈寬； 遇到插補命令時寫入脈沖標志和每步的三坐標脈沖信號諸如此類。最后生成記錄整套加工步驟的二進制文件。編譯流程如圖5所示。