【摘 要】
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SoC是一款在单一芯片上集成HPS（Hard Processor System）和FPGA的集成芯片,将其用作齿轮测量中心控制系统,可以承担计算机的部分功能。SoC控制系统内部的HPS处理器相当于一台具有控制能力的微型计算机,实现对底层硬件的控制。SoC控制系统利用HPS的强控制能力、SoC内部的高速AXI总线及精简高效的Linux操作系统提升了齿轮测量中心控制系统的独立处理和高速数据采集能力,为
【基金项目】
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陕西省“智能制造”科技重大专项--“高精度复杂刀具复合加工装备研制及应用（2019zdzx01-02-02）”；
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SoC是一款在单一芯片上集成HPS（Hard Processor System）和FPGA的集成芯片,将其用作齿轮测量中心控制系统,可以承担计算机的部分功能。SoC控制系统内部的HPS处理器相当于一台具有控制能力的微型计算机,实现对底层硬件的控制。SoC控制系统利用HPS的强控制能力、SoC内部的高速AXI总线及精简高效的Linux操作系统提升了齿轮测量中心控制系统的独立处理和高速数据采集能力,为进一步扩展齿轮测量中心功能、提高测量效率和测量精度奠定了基础。本文重点研究基于SoC的CNC齿轮测量中心控制系统软件开发,首先主要根据测量要求进行上下位机功能划分,计算机作为上位机,主要完成与测量对象相关的实测轨迹理论模型计算,通过人机交互界面反映用户与测量软件的关系,实现工件测量参数设置、结果输出等功能;SoC内部的嵌入式系统作为下位机,完成底层软件开发,主要功能包括与硬件控制相关的控制软件功能。本文使用Linux驱动程序的方法完成SoC内部HPS对FPGA侧各个模块寄存器的读写,在嵌入式系统中针对测量任务设计了点位控制、碰撞检测、线性扫描控制和顺序控制等面向应用控制模块软件,以及针对各个模块硬件功能设计的开关量、电机驱动、光栅数据采集和测头数据采集等面向硬件控制模块软件。通过联机调试验证了本文基于SoC控制系统设计的齿轮测量中心软件能够满足使用要求。
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