[发明专利]用于数控机床的数控系统

说明书

本发明公开了一种用于数控机床的数控系统，该数控系统包括ARM处理器和DSP处理器，ARM处理器运行用于实现人机交互流程的第一操作系统，DSP处理器运行用于实现数控流程的第二操作系统，其中ARM处理器与键盘和/或主控面板连接，并负责将键盘和/或主控面板输入的用户指令转发至DSP处理器，DSP处理器负责根据用户指令调用相应的加工代码，并执行相应的数控流程。通过上述公开内容，本发明可以节约费用，同时可保证数控的实时性及精确度。

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其是涉及一种用于数控机床的数控系统。

背景技术

数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品，其技术范围覆盖很多领域。相对于传统机械制造业，数控机床的加工效率高、加工精度高、劳动强度低。

目前市场上的数控系统的架构大致有以下几种：

1.X86处理器+实时操作系统

2.ARM处理器+实时操作系统

对于西门子，发那科等大型外企，基本采用第一种方案，因为这种方案完全可以满足高端数控的需求。

对于一些中小厂商，大部分采用的是方案2，方案2只能用于一些较低端的数控系统，因为ARM处理器的运算能力有限，很难将加工精度提高。

对于上面介绍的2种方案，从技术角度看，显然方案1是最佳的方案，但是成本高，首先X86处理器的主板开发需要获得芯片厂商的授权，其次，能够稳定的跑在X86处理器上的实时操作系统大部分都不是免费的，例如vxWorks,QNX等，两方面的费用加起来，无疑增加了数控系统的成本，提高了高端数控的门槛。

方案2的缺点是ARM处理器的能力有限，尤其是浮点运算能力，远远不如DSP(digital signal processing，数字信号处理)处理器，所以即使用实时的嵌入式操作系统，插补周期也不能太小，对于一些精加工或数控方面的复杂功能难以实现。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于数控机床的数控系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种用于数控机床的数控系统，数控系统包括ARM处理器和DSP处理器，ARM处理器运行用于实现人机交互流程的第一操作系统，DSP处理器运行用于实现数控流程的第二操作系统，其中ARM处理器与键盘和/或主控面板连接，并负责将键盘和/或主控面板输入的用户指令转发至DSP处理器，DSP处理器负责根据用户指令调用相应的加工代码，并执行相应的数控流程。

其中，DSP处理器进一步将加工代码转发至ARM处理器，ARM处理器进一步负责加工代码和加工代码的显示处理。

其中，第一操作系统是非实时操作系统，第二操作系统是实时操作系统。

其中，第一操作系统是linux或者Android操作系统，第二操作系统是TI-RTOS操作系统。

其中，ARM处理器和DSP处理器之间通过syslink通信接口进行通信。

其中，DSP处理器对加工代码进行解析，然后对解析后的数据进行坐标变换、刀补、前瞻、插补运算，进而形成控制指令。

其中，数控系统进一步包括FPGA电路，DSP处理器执行相应的数控流程而产生的控制指令发送至FPGA电路，并由FPGA电路对相应的伺服驱动器进行控制。

其中，DSP处理器与FPGA电路之间通过GPMC通信接口进行通信。

其中，数控系统进一步包括EMMC存储器，EMMC存储器与DSP处理器连接，并用于存储加工代码。