高性能嵌入式数控系统通讯模块的设计与实现

发布时间：2019-09-06 19:44

【摘要】：CNC是当前数控系统研究与开发的焦点。PC平台的标准化和兼容性特点有利于数控系统的开发、使用及维护,但是它缺乏对数控加工特殊性的考虑,软硬件上都存在功能冗余和资源浪费;结构复杂、功耗较大也导致了PC数控系统成本居高不下。另一方面,在传统的数控系统中,数控装置与伺服驱动器间的接口通常采用模拟量或脉冲量,该方式存在分辨率低、单向传输、连线复杂等诸多缺陷。 针对上述问题,本文以国家科技重大专项为背景,对基于异构多核处理器的高性能嵌入式数控系统关键技术展开研究,目的是充分利用异构多核处理器的技术优势,以较低的成本获得接近PC数控的性能。同时,在嵌入式数控系统中引入高速现场总线,使嵌入式数控系统兼有高性能和开放化的特点。本文开展的主要研究工作如下： 1.针对数控装置、驱动装置间采用传统模拟或脉冲接口所带来的不足,提出现场总线接口的需求,设计并实现了SSB-III总线控制板;为了满足数控系统对硬实时性的需求,对Linux操作系统进行实时化改造,并设计实验对系统实时性能进行评测;实现了以GPMC为板级通讯接口的SSB-III总线驱动程序,最后设计实验对SSB-III总线中断周期抖动进行了评测。 2.分析了基于异构多核微处理器数控系统的几大关键技术,包括：系统功能需求、体系结构设计、软硬件设计与实现、多核处理器核间通信机制等。给出了原型系统设计与实现细节,研究了异构双核通讯机制,完成了SSB-III现场总线驱动程序从ARM单核架构到ARM+DSP双核架构的移植。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP368.1;TP273

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本文编号：2532803