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基于dsp的数控雕刻系统研究及其仿真实现(可复制).pdf


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文档列表 文档介绍
上海交通大学硕士学位论文
摘要
数控雕刻在工业生产和人们的日常生活中有着广泛的应用前景,本论文系统
分析总结了数控技术和雕刻技术发展现状,讨论了数控雕刻系统的应用特点、组
成结构和各部分功能。本论文主要研究了以下几个方面内容:
1. 在对传统数控代码执行方式进行深入研究的基础上,提出了一种基于编
译执行的方案,有效提高了执行效率。文中介绍了为系统定制目标指令集,并根
据计算机编译原理,定义出 G 代码程序的词法和文法,然后利用 Lex& 工具
生成分析代码,在 VC++环境开下完成编译器的开发,利用该编译器可将 G 代码
编译成目标语言,从而达到编译执行的目标。
2. 对传统数控系统上下位机数据传输的方式进行了研究,确定采用 USB 接
口作为数据的传输通道,并利用 DSP 芯片的 HPI 接口实现下位机内部数据的快
速存取。文中介绍了上位机 Windows 平台上基于 WDM 模型的 USB 驱动程序设
计与实现,下位机上由 EZ-USB 芯片负责实现 USB 协议并完成数据传输,然后
通过 EZ-USB 芯片的 GPIF 接口与 DSP 芯片的 HPI 接口配合,完成大量数据的
快速存取。
3. 针对传统数字积分插补算法在三维插补上的不足,及其过象限处理比较
繁琐等问题,提出了一种基于矢量的快速数字积分插补算法。该算法充分利用了
矢量在计算角度和方向上的优势,实现了任意空间圆弧和直线的快速插补,也实
现了自动平滑的过象限处理,使整个插补算法变得更加快速高效。
4. 建立了一个数控雕刻机的仿真系统,设计开发了目标指令集上的代码执
行器,负责执行编译所得的目标代码,同时开发了基于 OpenGL 图形技术的虚拟
雕刻机模型,用以模拟实际雕刻机的特性及功能。
最后,通过仿真系统的仿真结果,证明了数控代码的编译执行这一方案的可
行性,也验证了基于矢量的快速数字积分插补算法的正确性。在实验室条件下的
测试表明,文中所采用的数据传输和存取方案,达到了预期的设计目标,是可行
有效的。

关键词:数控雕刻 G代码编译器 DSP 数字积分插补

IV
上海交通大学硕士学位论文
Abstract
C engraving system has wide application prospective in both industry
manufacture and people's daily life. This paper presents a systemic analysis and
summarization on current situation C technology and engraving technology,
discusses the application characteristics, composing modules and functions of the
CNC engraving system. The main contributions of this thesis are as follows:
1. Study the traditional execution way of NC code, propose an pile
–based execution way which is more efficient. In this paper, we customize the target
instruction set, define the lexical and syntax rules for G code program according to
pile theory, make use of the Lex& tools to generate analyse
code, build up piler within VC++ environment, use piler plete
translation from G code to target code, execute the target code directly in the end.
2. Study the traditional way of data transportation in C system, choose
USB interface as data channel between master and slave machine, use the HPI
interface of DSP chip to realize fast storage

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  • 上传人mkt365
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  • 时间2013-10-28