试析嵌入式基于ARM9嵌入式Linux数控钻床系统

论文导读：9-13第1章绪论13-191.1嵌入式pnux体系介13-151.1.1嵌入式体系概述131.1.2嵌入式操作体系的进展13-141.1.3嵌入式体系的特征14-151.1.4嵌入式微处理器的特征151.2数控体系概述15-181.2.1数控体系的进展背景15-161.2.2数控体系的进展过程161.2.3数控体系的进展走势16-181.3课题探讨的内容和主要作用18-19第2章基
摘要：随着微电子技术和计算机技术的飞速进展，嵌入式体系处理能力和稳定性得到了不断提高，其体积小、成本低、实时性好、硬件配置灵活等优势也更加显著，运用越来越广泛。从高性能的ARM系列处理器的嵌入式技术已经被引用到数控体系中，并成为数控技术的主要进展走势之一。本论文从基于ARM9的嵌入式钻床数控体系的探讨和开发为目标，开发一种低成本，高性价比的钻床数控体系。本论文从摇臂钻床的制约体系为基础，针对主轴电机制约，构建嵌入式数控体系的软硬件平台。硬件平台从ARM9系列微处理器S3C2440为核心，并配从必要的电路模块。软件平台从源码开放的Linux操作体系为基础，搭建嵌入式体系的开发环境，包括交叉编译环境的设置、内核的配置、uboot引导程序的实现及根文件体系的构建，并开发体系所需要的驱动程序和制约程序。之后提出Linux体系实时性改造办法，并根据摇臂钻床体系的利用要求，对体系划分任务：主控、显示、文件体系、数控程序解释、速度处理和逻辑制约等。本论文还对人机界面进行了探讨，利用Qt+Designer软件开发，包括开发环境的配置、体系引擎的启动模式，信号和槽的利用及界面开发的整体流程。界面测试成功后，将运用程序与槽函数关系起来并编译成镜像，烧到开发板上进行了测试。最后探讨了体系程序解释的实现办法。关键词：ARM9论文嵌入式Linux论文Qt论文
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Abstract7-9
目录9-13
第1章 绪论13-19

1.1 嵌入式 pnux 体系介13-15

1.1 嵌入式体系概述13

1.2 嵌入式操作体系的进展13-14

1.3 嵌入式体系的特征14-15

1.4 嵌入式微处理器的特征15

1.2 数控体系概述15-18

1.2.1 数控体系的进展背景15-16

1.2.2 数控体系的进展过程16

1.2.3 数控体系的进展走势16-18

1.3 课题探讨的内容和主要作用18-19

第2章 基于 ARM9 的数控体系硬件平台设计19-30

2.1 摇臂钻结构及硬件电路整体设计19-20

2.2 ARM 介绍20-22

2.3 TQ2440 制约板简介22-29

2.3.1 电源模块和电源监控模块23

2.3.2 复位模块23-24

2.3.3 H-JTAG 模块24

2.3.4 体系时钟电路24

2.3.5 串口电路24-25

2.3.6 体系总线接口25-26

2.3.7 Nor/Nand 选择电路和 GPIO 电路26

2.3.8 主存储器（SDRAM、FLASH）26-27

2.3.9 辅助存储器（NAND FLASH）27-28

2.3.10 液晶显示模块接口电路设计28-29

2.4 小结29-30

第3章 嵌入式体系软件平台设计构建30-53

3.1 基于 pnux 体系的软件平台30-31

3.2 搭建虚拟机和交叉编译环境31-32

3.3 嵌入式 Linux 内核的修改配置32-34

3.1 配置内核支持平台和编译器33

3.2 配置内核所支持的软硬件结构33-34

3.4 ARM9 的 Bootloader 设计实现34-37

3.4.1 修改并移植 U-boot 到开发板34-36

3.4.2 实现 Nand flash 启动36-37

3.5 文件体系构建37-40

3.5.1 添加 yaffs 文件体系支持37-38

3.5.2 配置编译 Busybox38

3.5.3 根文件体系制作38-39

3.5.4 动态库添加39-40

3.6 嵌入式实时操作体系的实现40-45

3.6.1 实时体系的特征和影响实时性的相关因素40-42

3.6.2 嵌入式体系实时改造42-44

3.6.3 可重入 FIQ 中断处理设计44-45

3.7 体系的软件任务划分45-48

3.7.1 钻床制约体系的任务划分原则46

3.7.2 钻床制约体系的任务的划分46-47

3.7.3 数控体系任务优先级47-48

3.8 电机驱动的实现48-51

3.9 本章小结51-53

第4章 嵌入式人机界面设计53-64

4.1 GUI 的一般架构53-54

4.2 底层图形支持库54

4.

2.1 底层图形支持库介绍54

4.

2.2 Framebuffer 的开启54

4.3 输入设备引擎54

4.4 信号和槽54-55

4.5 窗口部件55-56

4.6 Qt 开发流程56-58

4.6.1 建立嵌入式开发环境57

4.6.2 建立开发环境57-58

4.6.3 编译58

4.6.4 测试58

4.7 界面功能设计58-59

4.8 界面设计实现59-61

4.8.1 Qt Designer59

4.8.2 Qt 项目文件建立59-60

4.8论文导读：

.3 产生源码60

4.8.4 添加 main.cpp 文件60-61

4.8.5 产生*.pro 工程文件61

4.8.6 产生 Makefile 文件61

4.9 向槽函数添加运用程序61-62

4.10 小结62-64

第5章 嵌入式数控体系程序模块的实现64-71

5.1 数控程序加工流程64

5.2 解释程序模块的总体分析64-66

5.

2.1 程序整体框图64-65

5.

2.2 程序整体流程65-66

5.3 程序解释模块66-70
5.

3.1 程序代码格式66

5.

3.2 程序解释模块结构66-70

5.4 程序解释模块报错模式70

5.5 本章小结70-71

第6章 体系测试71-76

6.1 u-boot 调试71-72

6.2 内核的测试72-73

6.3 文件体系测试73

6.4 人机界面测试73-75

6.5 加载驱动75

6.6 电机信号测试75-76

总结与展望76-78
参考文献78-80
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果80-81
致谢81-82