-.z測控技術概論〔大作業〕一綜述分數閱卷人1寫作能力2排版規*性3參考文獻規*性二課后體會三奇思妙想四換位思考總分學期：2011-2012-1學期學院：自動化工程學院專業：測控技術與儀器班級：測控102班**：王杰**：1007250234提交日期：2011年10月10日一、綜述題目:基于ARM微處理器的嵌入式數控系統學生**:王杰摘要:ARM是一種高性能、低功耗的微處理器。采用ARM開發機床數控系統可以降低硬件本錢、提高系統集成度、增強穩定性,它相對于PC平臺具有更多的優勢。因此,采用ARM為硬件平臺開發數控系統是一個不錯的選擇。MasterCAM后置處理文件PST文件的高級編程方法。給出了PST文件的語法特點,在此根底上,針對MasterCAM二維輪廓加工方式的后置處理中的缺陷,修改了相應的后置處理算法。實踐證明,該方法正確有效。關鍵詞:ARM嵌入式數控系統MasterCAM生成數控程序引言:目前,ARM9系列微處理器主要應用于無線設備、儀器儀表、平安系統、機頂盒、高打印機、數字照相機和數字攝像機等。這些成功的運用為將數控系統軟件移植到ARM9微處理器奠定了良好的根底。1基于ARM微處理器嵌入式數控系統的硬件構造目前,世界上的ARM9系列微處理器有許多種品牌,現以三星公司的ARM9處理器SBC-2410芯片為例進展說明。SBC-2410使用ARM920T核,內部帶有全性能的MMU(內存處理單元),它適用于設計工控產品和移動手持設備類產品,具有高性能、低功耗、接口豐富和體積小等優良特性?；赟BC-2410芯片本身的各種特點,主板采用6層板設計,該SBC-2410主板在盡可能小的板面上(120mm×90mm)集成了64MSDRAM、64MNandFlash、1MBootFlash、RJ-45網卡、音頻輸入與輸出、USBHost、USBslave、標準串口、SD卡插座、用戶按鍵和一些用戶燈等設備接口,并且使用210mm插針槽引出CPU的大局部信號引腳,可以作為嵌入式電腦系統的一個主板模塊,非常適合于數控系產品的原型設計。系統硬件構造如圖1所示,對用原理圖名稱如表表1對用原理圖名稱表序號對用原理圖名稱說明1RJ4510M以太網接口21RS232串口131-3CPU直接引出的1,2,34BOOTSEL啟動ROM選擇5USBDEVICEUSB從設備6USBHOSTUSB主設備71+5V電源插座(內正外負)8RESET復位按鈕(位于側面)9BUSCTRL總線控制信號等10BUSCON系統總線(16位數據,25位地址)11KEYBOARD鍵盤接口12JTAGJTAG接口13CON-LCDLCD接口14J273.3V/5VLCD電源選擇跳線15SDCardSD卡插座16CON-GPIO通用IO口,AD輸入口等17BAT1時鐘備份電池插座18CON-MIC單聲道音頻輸入插座19CON-PHONE雙聲道音頻輸出插座20S600電源開關從上可以看出,基于SBC-2410的嵌入式主板具有系統總線、USB、以太網等豐富的功能,相當于一塊工業控制計算機主板,但硬件本錢卻很低,硬件組成構造更簡單,性能更可靠。并且,利用SBC-2410芯片本身的I/O口即可完成數控系統的輸入輸出控制,無需設計I/O接口板,如需更多的I/O點,可以通過SBC-2410的擴展總線實現更多的I/O控制。利用SBC-2410的5個PWM脈寬調制定時器就可以實現對5個坐標軸的控制,不需要另外選用DSP和FPGA制作運動控制板,極大地簡化了硬件構造,降低了硬件本錢。2基于ARM微處理器嵌入式數控系統的軟件架構在軟件上,選用韓國mizi公司所公布的免費嵌入式Arm-Linu*操作系統,基于該平臺及其開發工具包,編寫和移植豐富的現有軟件,如文本編輯器、Web效勞器、Ftp/Telnet效勞器等。利用Linu*操作系統提供的強大功能,可以輕松地實現USB、網絡接口等功能。同時,使用Linu*操作系統的驅動程序模型,編寫I/O控制和運動控制驅動程序。利用SBC-2410芯片的RTC功能來實現實時控制。整個系統軟件架構如圖2所示:數控系統的圖形界面處于應用程序層,而專門為數控系統編寫的運動控制驅動程序位于底層驅動程序層。利用MasterCAM生成數控程序(NC代碼)一般有三個步驟:首先利用CAD模塊建立產品的二維或三維模型;然后根據產品的特點、材料選擇適當的刀具和加工方式,并設定加工參數,由CAM模塊生成刀具路徑并校驗;最后根據目標機床數控系統的型號,選擇適當的后置處理文件(PST文件),對包含刀具路徑數據的NCI文件進展處理,最終生成適合目標機床的NC代碼。在以上三個步驟中,最后一步是最關鍵的,因為NC代碼的質量直接關系到產品的加工質量,NC代碼中任何一點點錯誤都可能導致嚴重的質量問題甚至事故。雖然MasterCAM系統提供了絕大多數數控系統的PST文件,但并不能完全保證與目標機床相兼容。因此,編程人員必須嚴格地參照數控系統的說明,對PST文件進展適當修改,以便生成正確的NC代碼。總而言之,ARM微處理器為可綜合處理器,使用單一的處理器內核就可以實現數控系統所需要的大局部功能,極大地減小了總體芯片的面積和系統的復雜程度。由ARM微處理器構成的嵌入式系統以其低本錢,高可靠性與穩定性,在機床數控領域有著美好的前景。參考文獻:[1]韋東山.嵌入式Linu*應用開發完全手冊[M].:人民郵電,2008.[2]李亞鋒.ARM嵌入式Linu*系統開發從入門到精通[M].:清華大學，2007.[3]AlanEzust,PaulEzust.C++設計模式——基于Qt4開源跨平臺開發框架[M].:清華大學,2007.[4]蔡志明.精通Qt4編程[M].:電子工業,2008.[5]]JasminBlanchette.C++GUIQt4編程[M].:電子工業,2008.二、課后體會測控技術與儀器專業是以計算機技術、智能信息處理技術、測量工程和自動控制工程為根底的信息時代高技術專業、主要培養從事傳感系統、智能儀表、測控工程、網絡信息測試、計算機網絡管理、計算機接口、智能信息處理、機器人系統、精細儀器儀表等各類系統、網絡、功能模塊和儀器設備的研究、設計和制造等方面的高級工程技術人才。本專業主要課程包括：電路分析理論、模擬電子線路、信號與系統、數字電路、數字信號處理、微機原理與應用、高級語言與程序設計、單片機原理與程序設計、計算機控制技術、計算機接口與系統開發、計算機網絡、多媒體應用技術根底、自動測試技術、模式識別原理、傳感器原理與應用、精細機械設計根底、現代儀器設計技術、電子測量技術、工程光學等。在未來的學習生涯中，我要不斷學習，使自己具有較扎實的自然科學根底，較好的人文、藝術和社會科學根底及正確運用本國語言、文字的表達能力；較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論根底知識，主要包括機械學、電子學、光學、測量與控制、市場經濟及企業管理等根底知識；掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有本專業測控技術、儀器與系統的設計、開發能力；具有較強的外語應用能力；具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。雖然這一年里我學了很多，但我發現我仍然需要好好培養自己學會學習、學會做事、學會共同生活、學會生存、學會改變，學會向他人學習。當然，剛上大學時定的目標，還是有一些實現了，但很多都不太盡如人意。所以，我對我以后的學習制定了一個方案。首先，應該是完善自己的個性，改掉自己的一些壞脾氣、壞習慣。大學校園是個大課堂，是個投影的小社會，在里面有來自各個地方的同學和教師，他們有著各種性格，我們不可能與每個人都會有話題，和睦相處，總會有些小摩擦。所以我們盡可能的改去自己的缺點，包容他人，用最短的時間與同學和教師們相處好，處理好自己的人際關系。其次，努力學習專業課，同時也認真學習其他公共文化課。新的一學期已經降臨，我接觸到專業課的許多知識。我也明白我們的專業課是我們日后謀生的重要手段，是我們找到工作的重要技能。所以一定要好好學習。不能再浪費時間，為了自己的未來著想。有空多去圖書館看些書，充一下電，填補自己各方面的知識空缺，增加知識面，增加個人修養。定好每個星期去三次自習，每次自習不少于一小時，每星期去至少一次圖書館。然后，多參加一些社會實踐活動。通過一年的學習，我們已經開場知道專業是什么，將來要做什么。對大局部人來說，如何將大學學習與社會結合起來，是我們這一時期最主要的問題，而社會實踐可以讓我們更清楚的了解到我們應該怎樣做。為大三的實習做好準備最后，通過社會實踐結合自己的職業規劃，了解社會對這個專業的應用、使用等方面情況，同時了解社會對該專業應用的缺乏點，有針對性進展調整，這對今后的專業學習是非常有益的，還能豐富大學學習內容的好手段，對完善知識構造，豐富知識層面，增長社會見識是有積極意義的。三、奇思妙想現在，人們穿的衣服主要具有遮體和保暖的作用，我要創造一種多功能的衣服。據我所學的測控技術，在以后的將來，我要創造的衣服，冬天不但能保暖，而且能根據你的心情放出各種美妙的音樂。通過特殊的測控系統和精細的測量儀器，它能通過你的大腦和神經中樞做出相應的反響，就相當一個外置的處理器一樣合理進展調試。當然這音樂只是你自己能夠聽得見，別人是聽不見的。這種衣服還有一種主動防御功能。如果你在路上遇到了強盜，內置的處理系統會做出相應判斷，調整相應參數，改變自身分子構造，對穿戴者遮掩隱蔽。讓強盜眼前一片漆黑，找不到你。按動特殊按鈕連接互聯網，通過網絡還可以自動報警，讓警察叔叔來解決問題。多功能衣服還能夠自動調節溫度。如果你覺得有些熱，你自身的體溫就會讓它制造冷氣，內置的測量儀器會根據外界的溫度來相應調節自身的溫度。當然不等你感到冷，你的體溫又會通知它作升溫調節，直到使你感到舒適為止。這種衣服還有一種特殊的功能——叫床。因為大多數人早上都不愿意起床，有的人鬧鐘響幾遍都起不了床?？墒沁@種衣服，只要你穿著它的內膽〔相當于睡衣〕睡覺，按下定時按鈕，到時不僅是優美的音樂催你起床，而且能把你輕輕提起，這完全依靠先進的測控系統，通過變換音樂的頻率，與你睡覺時的大腦頻率相互作用，產生干擾，這樣你就會睡意全無你就再也不會賴床了。四、換位思考開場，我會通盤考慮該專業的各類學科，比照自己的特長和優勢，有時候成功是靠天份的，后天的努力需要天份的指引，才能產生事半功倍的奇效。我引以自豪的是，一點點的親和力，一點點的精神感召力，外加一個還算清醒的大腦。課堂上，我不會拘泥于單純的教學，對于學生的苦難經歷我感同身受，填鴨式的教學無利于造就學生的興趣，我準備實施一項新穎別致的教學方案，哪怕被教務主任請去喝茶也在所不惜。教學進度是需要調控的，課堂時間是有限的,怎樣才能把無限的熱情投入到有限的課堂教學中去呢?第一堂課,我會放棄日常的教學,轉而跟學生們探討一個話題,“學管理，會管理，管理好〞，讓他們清楚管理學這個學科的精要在何處，學管理學的就是探究規律和科學方法。當然了，氣氛是要活潑的，一個別出心裁的開場白還是要有的，和諧的氣氛是需要共享的。最后，我會發表重大個人宣言，考試是形式，形式都是可以打破的，誰都可以免考，只要最后答復我的三個問題，答復正確你就通