| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 数控技术的发展概述 | 第11-12页 |
| 1.2 运动控制器概述 | 第12-15页 |
| 1.2.1 嵌入式运动控制器 | 第13-15页 |
| 1.3 开放式数控系统研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.1 国外开放式数控系统研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 国内开放式数控系统研究现状 | 第17页 |
| 1.4 论文研究的意义与目的 | 第17-18页 |
| 1.5 本论文研究的任务 | 第18-20页 |
| 第二章 数控机床实验平台与CNC系统方案 | 第20-27页 |
| 2.1 数控机床实验平台 | 第20-24页 |
| 2.1.1 人机接口(HMI) | 第20-21页 |
| 2.1.2 运动控制器 | 第21-22页 |
| 2.1.3 主轴 | 第22页 |
| 2.1.4 进给轴 | 第22-23页 |
| 2.1.5 PLC | 第23页 |
| 2.1.6 网络接口 | 第23-24页 |
| 2.2 CNC系统实现方案 | 第24-26页 |
| 2.2.1 人机接口实现方案 | 第24-25页 |
| 2.2.2 运动控制器实现方案 | 第25页 |
| 2.2.3 CNC系统通信链路 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 运动控制器硬件平台 | 第27-37页 |
| 3.1 运动控制器的硬件平台结构 | 第27-29页 |
| 3.2 DSP主控制器 | 第29-32页 |
| 3.2.1 TMS320C6713 系列数字信号微处理器简介 | 第29-30页 |
| 3.2.2 TMS320C6713 DSP的软件开发环境 | 第30-31页 |
| 3.2.3 TMS320C6713 DSP外围存储扩展 | 第31-32页 |
| 3.3 FPGA辅助控制器 | 第32-36页 |
| 3.3.1 FPGA芯片选型 | 第32页 |
| 3.3.2 FPGA的开发环境 | 第32-33页 |
| 3.3.3 系统DSP芯片与FPGA芯片的通信接口 | 第33-34页 |
| 3.3.4 FPGA中的核心功能模块 | 第34-36页 |
| 3.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第四章 运动控制器系统软件架构 | 第37-43页 |
| 4.1 系统软件需求分析 | 第37-39页 |
| 4.2 系统软件方案与架构 | 第39-42页 |
| 4.2.1 运动控制器系统软件功能模块化方案 | 第39-41页 |
| 4.2.2 运动控制器系统软件架构 | 第41-42页 |
| 4.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第五章 硬件抽象层和中间层设计 | 第43-78页 |
| 5.1 硬件抽象层(HAL)设计 | 第43-46页 |
| 5.1.1 硬件抽象 | 第43-44页 |
| 5.1.2 BIOS内核接口包装 | 第44-46页 |
| 5.2 中间层模块库及HAL层之间的依赖关系 | 第46-47页 |
| 5.3 中间层模块库的设计 | 第47-77页 |
| 5.3.1 系统设备管理库 | 第47-49页 |
| 5.3.2 通信协议库 | 第49-56页 |
| 5.3.3 G代码解释库 | 第56-62页 |
| 5.3.4 运动轨迹计算与插补控制库 | 第62-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第六章 用户访问接口层与核心任务设计 | 第78-91页 |
| 6.1 用户访问接口(API)设计 | 第78-80页 |
| 6.1.1 系统设备管理库接口 | 第78-79页 |
| 6.1.2 通信协议库接口 | 第79-80页 |
| 6.1.3 G代码解释库接口 | 第80页 |
| 6.1.4 运动轨迹计算与插补控制库接口 | 第80页 |
| 6.2 核心用户任务设计 | 第80-89页 |
| 6.2.1 系统虚拟总线任务 | 第81-82页 |
| 6.2.2 HMI通信代理任务 | 第82-83页 |
| 6.2.3 伺服驱动与主轴通信代理任务 | 第83-84页 |
| 6.2.4 系统管理与调试任务 | 第84-85页 |
| 6.2.5 G代码解释及运动轨迹计算插补任务 | 第85-86页 |
| 6.2.6 故障保护与紧急事件处理任务 | 第86-87页 |
| 6.2.7 设备监控与参数配置任务 | 第87-89页 |
| 6.3 核心用户任务优先级关系 | 第89-90页 |
| 6.4 本章小结 | 第90-91页 |
| 第七章 调试与功能验证 | 第91-102页 |
| 7.1 底层程序调试 | 第91-93页 |
| 7.1.1 DSP启动bootloader调试 | 第91-92页 |
| 7.1.2 DSP与FPGA通信速率匹配调试 | 第92-93页 |
| 7.2 系统功能验证 | 第93-101页 |
| 7.2.1 HMI通信功能验证 | 第93-94页 |
| 7.2.2 伺服驱动通信功能验证 | 第94-96页 |
| 7.2.3 系统管理与调试功能验证 | 第96页 |
| 7.2.4 G代码解释与插补功能验证 | 第96-99页 |
| 7.2.5 故障保护与紧急事件处理功能验证 | 第99-100页 |
| 7.2.6 系统监控与参数配置功能验证 | 第100-101页 |
| 7.3 本章小结 | 第101-102页 |
| 总结与展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-109页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第109-110页 |
| 致谢 | 第110-111页 |
| 附件 | 第111页 |
