● 摘要
随着微电子技术和计算机技术的发展，嵌入式系统的性能得到了很大的提高，应用范围日益增广。嵌入式运动控制器具有结构紧凑、编程方便、扩充方便以及成本低廉等优点，所以在工业控制领域有广泛的应用前景。嵌入式运动控制器一般用于专用的系统，并且运动控制器技术也由专用的运动控制器向开放式的运动控制器发展。目前，市场上的运动控制器主要包括以下两种：基于计算机总线及Windows操作系统的开放式通用运动控制器和基于微控制器的专用运动控制器。针对这种情况，本学位论文结合两者优点提出并设计了一个嵌入式的通用运动控制器平台，定义了一个可以用来扩展功能实现通用运动控制器的MM-BUS（Moving Master BUS）总线标准。本论文研究并设计的嵌入式通用运动控制器平台是以AVR单片机为中央处理器，外加CPLD芯片和其它外围组成的一块嵌入式运动控制器主卡，与字符型LCD液晶显示器和行列式键盘组成一个完整的嵌入式系统。并在主卡上将系统内的数据总线、地址总线和控制总线以及系统备用的一些信号线组成了MM-BUS总线。从软件上，本论文开发的系统各个功能的驱动函数库可以供用户使用，也为用户的二次开发提供了良好的开发平台。这样用户可以根据本论文定义的总线标准，设计自己的功能扩展卡，调用系统提供的驱动函数库即可在嵌入式通用运动控制器平台上使用。本论文还针对系统的实际应用功能作了大量的测试验证工作。文中针对系统所设计的各个驱动函数的功能作了相应的测试程序，验证了所设计系统的可行性和可靠性。最后本文还通过了一个简易的自动剪板机实例、一个功能扩展卡EX_B8739的控制功能实现和一个嵌入式通用运动控制器平台通过RS-232与PLC进行通信的实例验证了系统的通用平台的特性，并提出嵌入式通用运动控制器平台设计和应用的进一步发展方向，以便使该系统得以日趋完善，尽早在实际应用中得到推广。