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基于运动控制芯片的经济型数控系统的设计与实现
资料介绍
在国内市场中占据主要份额的是经济型数控系统。目前，国内经济型数控系统的开发、生产厂家已有数十家，产品的应用对象从原来单一的普通车床扩展到其它普通机床和特种机床。经济型数控系统具有价格便宜、精度适中、功能针对性强等优点。但是这些数控系统多以单片机为控制核心，存在硬件集成度、控制精度和插补速度低等主要问题。为解决上述问题，本课题提出了采用以单片机和硬插补芯片为控制核心，设计开发高集成度的经济型数控系统的方法。
本设计数控系统中，将单片机80C32MCU与可编程外围接口芯片PSD913F2无缝结合为主CPU成为嵌入式集成系统，而以运动控制芯片MCX314为从CPU，此双CPU结构使系统能够很好地进行多任务处理，保证了运动控制的实时性。本论文以单片机80C32、可编程外围接口芯片PSD913F2和运动控制芯片MCX314此三芯片的应用为基础，重点研究了MCX314的性能、软硬件接口和应用，同时对系统的速度处理、直线插补、圆弧插补、螺纹插补、位模式插补等功能模块做了进一步的深入分析。
在论文期间，本人的主要工作是：硬件方面，设计、绘制并调试了本数控系统的硬件电路板，包括主控制板、LCD控制板、开关量输入/输出控制板、键盘板。同时负责了设计系统在机床上的测试工作，实现了从理论到实践的过程；软件方面，利用运动控制芯片MCX314的单步插补功能，设计了螺纹切削单步插补控制法。该方法将主轴反馈脉冲序列虚拟为第一插补轴，和车刀X轴进给、Z轴进给形成3轴线性插补关系，在运动控制芯片MCX314的单步插补模式下，主轴反馈脉冲做外部控制信号，与第一插补轴同步，实现同步螺纹插补。
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