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电脑混合绣嵌入式控制系统的研制

殷厚城  
【摘要】:近年来,随着嵌入式计算机系统的发展,嵌入式系统逐渐成为一种热门的技术,并在各个领域(如消费电子、工业控制等行业)得到了广泛的应用。尤其是在工业控制领域,嵌入式系统更是凭借其卓越的性能而渗透于其间每一个角落。 另一方面,从行业的角度出发,鉴于我国工业绣花行业与国外同行业的技术落差较大,我们有针对性的对国内工业绣花技术的弱点进行调查和重新设计。本文提出了混合绣的概念,正是这项工作得出的结论。 本文主要针对国内外同行业在控制系统设计上的差距,进行了深入地研究,将嵌入式系统应用于工业绣花机控制系统,并开发成型,使平绣和特种绣混合在一个机械平台上进行控制成为可能,从而提高了刺绣效率和精度。 本课题采用多种嵌入式技术来设计: 采用嵌入式计算机PC/104作为系统控制核心,简化了外设配置工作,控制了系统的基本体积; 采用嵌入式单片机作为系统协作处理器,并控制步进电机驱动器; 采用嵌入式Linux作为系统软件,大幅提高了系统稳定性,同时引入实时内核,使系统具有实时数据采集能力; 此外,为了适应系统的嵌入式要求,我们采用了EDA技术,使用CPLD器件作为系统的逻辑核心;可编程方式使得系统的逻辑设计更具灵活性,同时节约了大块电路板面积,使系统的嵌入式方案成为可能。 本文详细地介绍了系统控制原理、硬件架构的各个组成模块及其运作方式和嵌入式操作系统内核的构建过程,列出了各个模块应用程序细节,并进行了系统可行性和稳定性分析;最后,对系统研究和开发过程中的一些问题进行归纳总结,并展望了绣花机工控技术的发展前景。


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