【摘 要】
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数控技术是国家的战略技术,数控系统现场总线是高档数控系统的核心关键技术,国外高档数控系统已普遍采用,而国内数控系统仍未涉及,严重制约我国高档数控系统的发展。因此,开发自主
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数控技术是国家的战略技术,数控系统现场总线是高档数控系统的核心关键技术,国外高档数控系统已普遍采用,而国内数控系统仍未涉及,严重制约我国高档数控系统的发展。因此,开发自主知识产权的现场总线及总线信号监测装置,实现对现场总线的强实时性、高可靠性、全信息性的监听,具有重要意义。论文的主要内容有:提出了一种基于NCUC-Bus(NC Union of China Fieldbus)总线监听平台的系统设计方案,分析了NCUC-Bus总线的体系结构、网络拓扑,研究了总线监听平台的通信机制及其实时性、可靠性及全信息性的技术特点。以高性能的ARM+FPGA作为核心处理芯片构成硬件平台,支持NCUC-Bus现场总线通信,实现了NCUC-Bus现场总线数据采集、处理及分析,并支持人机交互显示界面及以太网、USB等接口的应用。研究了总线监听平台嵌入式WinCE操作系统的构建和移植,分析了总线数据处理过程,实现了总线通信的流接口驱动和嵌入式总线监听应用程序设计,并分析了总线链路的数据帧结构及基本链路情况。搭建了现场总线监听的实验平台,进行了总线监听平台的功能测试,验证了总线监听的全信息特点,进行了接口延时时间及ARM中断响应等实时性测试,验证和分析了总线监听平台的可靠性。开发的基于NCUC-Bus总线监听平台在华中数控的高档数控系统得到了应用和验证,其有效性和可靠性达到了设计需求。
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