基于M16C/62与R8C/17的嵌入式数控系统设计

摘要

二十世纪九十年代以来，随着嵌入式系统的蓬勃发展，嵌入式技术被广泛应用于各个领域，并逐渐渗透到数控领域。传统的数控技术与嵌入式技术相结合，使得这种新型的嵌入式数控技术进入一个高速发展的阶段。
　　 本文研究以M16C/62 为控制核心，R8C/17 为运动控制平台的嵌入式数控系统，并重点研究了椭圆、抛物线和双曲线的插补算法。本文首先介绍了嵌入式数控系统的硬件组成以及其体系结构，并从硬件设计和软件设计两个方向对系统进行了设计。硬件方面先介绍了上位机M16C/62的特点以及其丰富的内部资源，然后研究了其的串口通信功能以及LCD 显示控制。下位机主要研究了R8C/17对步进电机的控制及其与上位机的通信。软件设计方面则介绍了μC/OS-II 在M16C/62 上的移植，以及对人机交互界面的设计，最后还通过编程实现了几种二次曲线的时间分割插补算法。文章最后研究了椭圆、抛物线和双曲线的插补算法，并给出了具体算法和计算实例，以及后续的误差分析，证实了算法的实用性及可行性。在给出具体算法的同时，还对该算法进行了软件编程，为后续研究和以后运用于实际的数控领域打下了扎实的基础。通过对实验及其仿真结果进行分析，这个小型的数控系统能够精准地完成几种二次曲线轮廓的切割功能，证明了这个小型的数控切割系统具有可行性，可操作性。
　　 最后，对研究内容进行了总结和展望，希望能对嵌入式数控切割系统的进一步研究提供一定的借鉴作用。