数控雕铣机行业专用设备的的软件结构及程序流程

　　系统的软件选用了嵌入式实时多任务操作系统WindowsCE．net。根据数控雕铣机控制系统的需求，系统任务模块可以分为：人机界面模块，USB接口模块和雕刻控制模块。其中人机界面模块包括LCD显示和键盘指令的读取；通过USB接口模块读取原始设计数据；雕刻控制模块对读取的数据分析计算后完成速度控制和轨迹控制。软件结构图如图1所示。

图1   系统软件结构图

　　控制系统中，ARM通过对设计数据的分析和计算完成速度控制，FPGA通过插补运算完成轨迹控制。控制系统应用程序流程图如图2所示。

图2   控制系统应用程序流程图

　　(1)读取数据，找出可在速度不出现突变的情况下可雕刻的最小单位的线条数，称之为判“S”。分别计算“S”中各轴的位移总量，定义“Sx”，“Sy”和“Sz”分别为X，Y和Z轴的位移总量。

　　(2)根据操作设置的雕刻最大速度和加速度，计算出该段位移中各轴的速度分量和加速度分量。

　　(3)判断当前数据处于哪种速度段，根据不同的情况计算各段位移的加速、匀速、减速段的脉冲数和各速度段的初始频率等这些数据，并把数据发送给FPGA。

　　(4)FPGA根据接收到的数据进行插补运算，最终控制步进电机的转速，实现三轴联动。