基于ARM和DSP的智能绣花机控制器的设计与实现

摘要

智能绣花机是当代最先进的绣花机械，广泛应用于刺绣行业，国产绣花机着重于中低端产品的开发，而随着电子、计算机技术的快速发展，用户对高性能绣花机的需求日益增大。本文在详细分析智能绣花机工作原理的基础上，结合智能绣花机的功能需求与当前嵌入式领域的最新技术，设计了一种基于ARM和DSP为处理器的控制系统解决方案，主要研究工作和成果如下： (1)制定了系统总体方案和具体实验方案，设计了信息处理和机电控制分离的结构。 (2)研制了基于S3C2410X为核心的主控制模块，设计了用于外围扩展的FLASH、SDRAM、USB数据存储、以太网通信、UART接口、LCD触摸屏显示器等硬件电路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A为核心的机电控制模块，设计了绣框电机和主轴电机等硬件控制模块。 (4)设计了基于CY7C027的双口RAM通信模块，实现ARM和DSP之间的高速数据通信。 (5)采用虚拟机技术建立了ARM的Linux交叉编译环境和DSP的CCS共存的系统开发环境，节约了使用资源。 (6)研究了DST绣花花样文件存储格式以及解码方法，采用MiniGUI编程实现了一个友好的图形用户界面，简要介绍SVPWM技术的DSP实现。

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致谢

第一章绪 论

1.1引言

1.2智能绣花机的发展与现状

1.3课题来源及研究意义

1.4课题研究的主要内容

第二章控制系统总体方案设计

2.1智能绣花机基本工作原理

2.2控制系统基本控制对象和控制功能

2.3控制系统整体方案设计

第三章控制系统硬件设计

3.1信息处理模块的硬件设计

3.1.1 ARM微处理器

3.1.2存储单元电路

3.1.3花样文件读取设备设计

3.1.4系统调试模块设计

3.1.5 LCD显示接口电路

3.2机电控制模块的硬件设计

3.2.1 DSP微处理器

3.2.2步进电机驱动器设计

3.2.3主轴电机控制模块设计

3.3主控制模块和机电控制模块的接口设计

3.3.1 CY7C027双口RAM简介

3.3.2 CY7C027双口RAM的硬件接口设计

第四章应用软件开发和运行环境

4.1开发环境总体结构

4.2 ARM开发环境的建立

4.2.1 建立PC端开发环境

4.2.2 建立ARM端运行环境

4.2.3建立DSP开发环境

第五章控制系统软件设计

5.1信息处理部分的软件设计

5.1.1花样文件分析

5.1.2花样文件的C语言描述

5.1.3 MiniGUI界面设计

5.2双口RAM的通信协议设计

5.3机电控制部分软件方法

5.3.1电压空间矢量SVPWM技术

5.3.2电压空间矢量SVPWM技术的DSP实现

第六章全文总结和展望

6.1课题总结

6.2课题展望

参考文献

硕士研究生期间发表论文清单