7月 机床与液压 Ju1.
第40卷 第 13期 MACHINE TOOL &HYDRAULICS Vo1.40No.13
DOI:10.3969/j.issn.1001—3881..13.029
基于ARM+DSP的嵌入式Linux数控系统设计
李善锋,刘敬猛,徐东,陈柏成
(北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院,北京 100191)
摘要 :提出一种以ARM+DSP等为硬件基础的嵌入式Linux数控系统设计方案,将数控系统按实时性分为实时模块和
非实时模块 ,采用运动控制芯片DSP保证实时性,ARM-IAnux则运行实时性要求不高但功能复杂的数控任务。数控系统硬
件上采用主从式双CPU结构,软件架构包括界面层、实时层和非实时层。该方案充分利用了Linux的健壮、开源、应用广
泛和运动控制芯片PCL6045功能强大、算法成熟的优势完成高性能、低成本3轴联动数控系统的设计。实验结果表明:该
数控系统实时性好 、可移植性强。
关键词:ARM+DSP结构;嵌入式数控系统;Linux操作系统
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1001—3881()13—094—4
DesignofEmbeddedLinuxCNC System BasedonAlU andDSP
LIShan~ng,LIUJingmeng,XU Dong,CHEN Baicheng
(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China)
Abstract:AnovelembeddedLinuxCNCsystem basedonARM andDSPwasintroduced.TheCNCsystem wasdividedintoreal—
timemodulesandnonreal-timemodules.ThemotioncontrolDSPchipcanensurerealtime,andtheARM—LinuxwasusedtoFI/Unon
real—timecomplexCNCtasks.Thehardwarestructurewasdual-CPU ofmaster/slavemode,andthesoftwraearchitecturecontainedin—
terfacelayer,real—timelayerandthenonreal—timelayer.Thedesignofhigh—performanceandlow—costthree—axisCNC system takes
advantageofLinux’Srobust,open—sourceandthechipPCL6045ownedpowerfulfunctionandsophisticatedalgorithms.Theexperi—
mental resuh indicatesthattheembeddedIAnuxCNC system hasperfectreal—timeandportability.
Keywords:ARM +DSPstructure;EmbeddedCNC system ;Linuxoperationalsystem
随着嵌入式技术的发展 ,ARM、DSP处理器性能 数控系统软件功能大大增多增强,形成数控即软件的
日益强大,而体积、功耗 、成本却不断降低;Linux 概念。这种方案具有信息处理能力强、运动轨迹控制
操作系统健壮开源、支持多平台、软件资源丰富,可 准确 、开放程度高、通用性好等特点。但也存在以下
方便移植到嵌入式系统中。目前 ARM.Linux技术在 缺点:运动控制卡需要插入 PC机主板的PCI或 ISA
嵌入式领域得到广泛应用。近年出现很多专用运动控 插槽 ,因此每台数控装置都必须配置一台PC机作为
制DSP芯片如PCL6045、MCX314等,运动控制功能
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