本文研究并实现了数字信号处理器在开放式数控系统中的应用,并通过试验验证了系统的可行性。 开放式数控系统的硬件由上位机和下位机两部分共同组成。上位机使用基于Windows2000的PC机,上位机实现用户接口,包括STEP-NC向G-M代码的转化、加工代码的传送、机床各轴运动位置信息的动态图形化显示;下位机实现插补和位置控制功能,下位机使用F2812型DSP芯片,它是TI公司新近推出的32位定点数字信号处理器,主频高达150MHz。同时片上集成了丰富的外设,包括CPU定时器、事件管理单元,同时外扩了DA接口。上位机与下位机之间通过高速USB2.0接口进行通信。 系统软件包括三个部分,上位机模块、下位机模块、上下位机之间的通信协议模块。其中上位机采用VC++6.0开发工具,使用了多线程技术、WDM驱动模型技术。上位机作为用户接口主要实现了两个功能:一是接受用户的操作请求,将用户请求通过数据封装传送至下位机,二是接受来自下位机的当前位置信息反馈,并将当前的位置状态通过多线程技术实现图形化的显示,上位机实现良好的人机界面。下位机主要实现了插补和位置控制功能,接受用户的命令可以实现参数的修改、执行用户的加工程序;同时实现了一套上下位机之间通信的协议,确保数据传送的安全性。此外,论文将实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ移植到下位机,简化了系统的设计,提高了系统的可扩展性。 最后以西门子伺服驱动放大器和交流伺服电机作为系统的驱动元件,在改造的铣床上进行试验。通过试验,完成了系统模型的验证工作,实验表明本文提出的硬件方案可行、软件运行可靠,达到了课题的目的,为下一步的研究工作奠定了良好的基础。