【摘 要】
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近年来，ARM微处理器已广泛应用于消费电子、通信系统等各类产品市场。与工控微机的CPU相比，基于RISC技术的32位ARM9微处理器功耗小、成本低、可靠性高、主频可达200M以上。然而
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近年来，ARM微处理器已广泛应用于消费电子、通信系统等各类产品市场。与工控微机的CPU相比，基于RISC技术的32位ARM9微处理器功耗小、成本低、可靠性高、主频可达200M以上。然而，在机床数控领域中，还没有ARM9微处理器的成熟应用。事实上，由ARM微处理器构成的嵌入式系统以其低成本、高可靠性、高稳定性，在机床数控领域有着广阔的前景。为此，本文在ARM9内核的微处理器S3C2410硬件平台的基础上来研究嵌入式数控磨削系统的开发。首先，在S3C2410上，通过移植引导程序U-Boot，配置、编译和烧写Linux内核，烧写Linux文件系统，构建了基于ARM9嵌入式数控磨削系统的开发环境。其次，在分析了单微处理器结构的数控系统存在不足的基础上，提出了用分布式的多微处理器结构来设计ARM9嵌入式数控磨削系统。为了实现系统的功能，文章设计了部分硬件电路，包括电源EMI滤波器电路、CAN控制器电路、S3C2410输出信号的电平转换电路。同时，提出了基于查表法的单对磁极编码器的研制方法，有效地提高了电机位置检测的响应速度而又能够保持较高的精度和分辨率。在软件方面，阐述了现代数控系统软件的典型结构，提出了ARM9嵌入式数控磨削系统的软件结构，编写了MCP2515进行报文传送的驱动程序，实现了处理器之间的数据传送。最后，对数控系统中的插补方法进行了研究。重点研究了时间分割法的渐开线插补算法，提出了一种改进的渐开线插补算法，Matlab仿真的结果表明这种改进的算法能大大地降低插补程序的执行时间而又能保证插补的精度；编写了基于DDA直线插补的磨前角程序，实现了对轴的运动控制。
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