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随着嵌入式系统的迅速发展和广泛应用,以PC机为控制主体的开放式数控系统转变为以微处理器为控制主体的数控系统已经成为一种趋势,并取得良好的效果,数控火焰切割机就是一个典型的例子。但是,目前市场上已有的一些火焰切割数控系统,在数据传输、文件管理和人机交互界面等方面都存在一定的缺陷,降低了系统的可靠性、灵活性和操作性。本文研究设计一种基于ARM9(S3C2410)处理器、嵌入Linux操作系统的火焰切割数控系统,该系统充分利用ARM9处理器高性能、低成本和低功耗等优点和Linux操作系统强大的管理能力。数控系统以S3C2410处理器为核心,使用TFTLCD作为系统的显示屏,使用触摸屏和按键作为系统输入,用户可通过USB接口把U盘中的G代码文件传输到数控系统。在Linux操作系统上运行类似于Windows界面环境的MiniGUI图形用户系统,实现数控系统的配置、零件的G代码编程和图形编程以及切割过程的自动控制等功能;利用插补算法,将G代码或图形代码转换为平面图形插补的脉冲信号,通过步进电机细分驱动器,控制两相混合式步进电机完成切割运动。本文在研究嵌入式系统的相关技术及火焰切割系统的原理结构的基础上,首先根据系统需求选择以ARM9 S3C2410处理器为核心的硬件平台,设计外部设备的驱动电路,建立开发所需要的软件环境;然后在Linux系统上进行MiniGUI的移植,设计人机交互界面,编写步进电机的驱动程序;最后简述平面插补的计算方法并给出直线插补和圆弧插补的递推公式,讨论步进电机快速移动时的加减速控制方法以及自动切割过程中的稳速控制。经过测试,本设计在完成数控系统基本功能的基础上,弥补了原系统在数据传输和文件管理上的缺陷,建立更友好的人机界面,增强了系统的可靠性和操作性。