用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)機械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)機械制造業(yè)，數(shù)控機床的加工效率高、加工精度高、勞動強度低。
[0003]目前市場上的數(shù)控系統(tǒng)的架構(gòu)大致有以下幾種:
[0004]1.X86處理器+實時操作系統(tǒng)
[0005]2.ARM處理器+實時操作系統(tǒng)
[0006]對于西門子，發(fā)那科等大型外企，基本采用第一種方案，因為這種方案完全可以滿足高端數(shù)控的需求。
[0007]對于一些中小廠商，大部分采用的是方案2，方案2只能用于一些較低端的數(shù)控系統(tǒng)，因為ARM處理器的運算能力有限，很難將加工精度提高。
[0008]對于上面介紹的2種方案，從技術(shù)角度看，顯然方案I是最佳的方案，但是成本高，首先X86處理器的主板開發(fā)需要獲得芯片廠商的授權(quán)，其次，能夠穩(wěn)定的跑在X86處理器上的實時操作系統(tǒng)大部分都不是免費的，例如vxWorks，QNX等，兩方面的費用加起來，無疑增加了數(shù)控系統(tǒng)的成本，提高了高端數(shù)控的門檻。
[0009]方案2的缺點是ARM處理器的能力有限，尤其是浮點運算能力，遠遠不如DSP(digital signal processing，數(shù)字信號處理)處理器，所以即使用實時的嵌入式操作系統(tǒng)，插補周期也不能太小，對于一些精加工或數(shù)控方面的復雜功能難以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:
[0012]提供一種用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)包括ARM處理器和DSP處理器，ARM處理器運行用于實現(xiàn)人機交互流程的第一操作系統(tǒng)，DSP處理器運行用于實現(xiàn)數(shù)控流程的第二操作系統(tǒng)，其中ARM處理器與鍵盤和/或主控面板連接，并負責將鍵盤和/或主控面板輸入的用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)至DSP處理器，DSP處理器負責根據(jù)用戶指令調(diào)用相應的加工代碼，并執(zhí)行相應的數(shù)控流程。
[0013]其中，DSP處理器進一步將加工代碼轉(zhuǎn)發(fā)至ARM處理器，ARM處理器進一步負責加工代碼和加工代碼的顯示處理。
[0014]其中，第一操作系統(tǒng)是非實時操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)是實時操作系統(tǒng)。
[0015]其中，第一操作系統(tǒng)是Iinux或者Android操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)是T1-RTOS操作系統(tǒng)。
[0016]其中，ARM處理器和DSP處理器之間通過syslink通信接口進行通信。
[0017]其中，DSP處理器對加工代碼進行解析，然后對解析后的數(shù)據(jù)進行坐標變換、刀補、前瞻、插補運算，進而形成控制指令。
[0018]其中，數(shù)控系統(tǒng)進一步包括FPGA電路，DSP處理器執(zhí)行相應的數(shù)控流程而產(chǎn)生的控制指令發(fā)送至FPGA電路，并由FPGA電路對相應的伺服驅(qū)動器進行控制。
[0019]其中，DSP處理器與FPGA電路之間通過GPMC通信接口進行通信。
[0020]其中，數(shù)控系統(tǒng)進一步包括EMMC存儲器，EMMC存儲器與DSP處理器連接，并用于存儲加工代碼。
[0021]其中，ARM處理器和DSP處理器整合于DM814X或DM816X達芬奇視頻處理芯片中。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明實施例所揭示的數(shù)控系統(tǒng)通過ARM處理器實現(xiàn)人機交互功能，通過DSP處理器實現(xiàn)數(shù)控功能，本發(fā)明無需采用X86芯片，因此可以節(jié)約交付給X86芯片廠商的授權(quán)費用，同時由于數(shù)控流程全部由DSP處理器負責完成，因此可保證數(shù)控的實時性及精確度。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明實施例提供一種用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)包括ARM處理器和DSP處理器，ARM處理器運行用于實現(xiàn)人機交互流程的第一操作系統(tǒng)，DSP處理器運行用于實現(xiàn)數(shù)控流程的第二操作系統(tǒng)，其中ARM處理器與鍵盤和/或主控面板連接，并負責將鍵盤和/或主控面板輸入的用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)至DSP處理器，DSP處理器負責根據(jù)用戶指令調(diào)用相應的加工代碼，并執(zhí)行相應的數(shù)控流程。
[0025]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例所揭示的數(shù)控系統(tǒng)通過ARM處理器實現(xiàn)人機交互功能，通過DSP處理器實現(xiàn)數(shù)控功能，本發(fā)明無需采用X86芯片，因此可以節(jié)約交付給X86芯片廠商的授權(quán)費用，同時由于數(shù)控流程全部由DSP處理器負責完成，因此可保證數(shù)控的實時性及精確度。
[0026]以下將結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作出詳細描述。
[0027]請參見圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的數(shù)控系統(tǒng)包括六咖處理器101、05?處理器102、？?6么的61(1 —Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)電路105、主控面板103、鍵盤104、EMMC (Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒體卡)存儲器106、伺服驅(qū)動器107、108、109,110ο
[0028]優(yōu)選地，本實施例中的ARM處理器101、DSP處理器102可整合于DM814X或DM816X達芬奇視頻處理芯片中。
[0029]ARM處理器101運行用于實現(xiàn)人機交互流程的第一操作系統(tǒng)，DSP處理器102運行用于實現(xiàn)數(shù)控流程的第二操作系統(tǒng)，ARM處理器101與鍵盤104和/或主控面板103連接，并負責將鍵盤104和/或主控面板103輸入的用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)至DSP處理器102，DSP處理器102負責根據(jù)用戶指令調(diào)用相應的加工代碼，并執(zhí)行相應的數(shù)控流程。具體而言，DSP處理器102對加工代碼進行解析，然后對解析后的數(shù)據(jù)進行坐標變換、刀補、前瞻、插補運算，進而形成控制指令。
[0030]上述的第一操作系統(tǒng)是非實時操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)是實時操作系統(tǒng)。具體而言，第一操作系統(tǒng)是Iinux或者Android操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)是T1-RTOS操作系統(tǒng)。其中T1-RTOS操作系統(tǒng)是TI (Texas Instruments，德州儀器)公司以sys/b1s為內(nèi)核開發(fā)的實時操作系統(tǒng)，主要添加了文件系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議棧，支持標準C++編程。
[0031]EMMC存儲器106與DSP處理器102連接，EMMC存儲器106用于存儲加工代碼。
[0032]由于數(shù)控流程全部由DSP處理器102單獨負責完成，因此在進行整體架構(gòu)設(shè)計時更加便利。
[0033]DSP處理器102將控制指令發(fā)送至FPGA電路105，并由FPGA電路105對相應的伺服驅(qū)動器107、108、109、110進行控制，伺服驅(qū)動器107、108、109、110