导　　师： 王太勇

学科专业： H0201

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 天津大学

摘　　要： 随着先进制造技术的发展,数控技术在功能上向着网络化、柔性化、智能化的方向发展,在性能上向着高速、高精、高效的方向发展,在体系结构上向着开放式的结构体系发展.目前,开放式数控技术已成为数控技术的研究热点,它在很大程度上决定了数控系统功能的扩展和性能的提高.当今国际上对开放式数控还没有一个统一的定义,在具体实现方式上也没有达成共识,最常见的实现方法是基于PC的开放式数控,它的优势是充分利用PC的丰富资源和已在国际上形成标准化的接口来构建数控系统,缺点是无法摆脱掉PC的不足.因此本论文提出基于运动控制芯片MCX314,利用嵌入式MCU和实时RTOS来构建数控系统应用程序开发的硬件和软件平台,探寻数控系统开发设计的新途径. 本论文的研究内容可分为数控系统硬件平台的搭建,底层硬件设备驱动程序的设计,RTOS的移植,FFS文件系统的设计,应用程序框架的搭建和基于任务的软件二次开发技术的探讨.数控系统硬件平台的搭建研究分析了MCX314适合数控系统设计的功能和特点,MC68376作为系统主控制芯片的优势以及根据数控系统功能要求搭建出了数控系统运行的硬件平台；底层硬件设备驱动程序的设计依据软件设计模块化和层次化的思想,提出硬件设备驱动层设计的两层结构:基本驱动层和接口驱动层,基本驱动层向下对硬件进行封装,接口驱动层向上为上层软件提供服务；RTOS的移植主要分析了RTOS的结构和运行特点以及数控系统中应用软件的运行特征和组织方式,简单分析了μC/OS-Ⅱ的特点和应用于论文研究的数控系统的优势；FFS文件系统设计主要是基于FLASH存储芯片的特点提出了FFS文件系统设计的分层结构,并对各层的功能和实现方法及策略进行了研究探讨:应用程序框架的搭建首先分析了应用程序与任务的关系,数控系统任务的划分,然后从主程序、中断服务程序和任务编程框架三个方面进行了研究；基于任务的软件二次开发技术主要从两方面对系统的二次开发进行了分析:任务内部功能的扩展二次开发和新任务的二次开发.

关 键 词： 开放式数控 嵌入式系统 运动控制芯片 数控系统 二次开发

分 类 号： [TG659]

领　　域： [金属学及工艺]