引言

　　近年来，随着微核芯片技术和嵌入式系统应用与开发的迅猛发展，人们生活逐渐进入了后PC时代，嵌入式系统高性能、低功耗、低成本、轻便易集成的特点满足了信息化时代的要求，越来越为人们所采用。在制造行业中，人们也希望制造装备能适应信息化时代的要求，实现网络化设计、检测与制造。但现在国内许多制造企业装备了大量的数控制造装备，其中许多数控装备却不具有自身接入网络的功能。

　　如何将数控系统很好地融入网络化制造中并且改造费用尽量低;如何能使改造后的数控系统具有扩展性和增加网络方面的应用功能，比如网络音/视频现场通信、安全可靠地传输数控代码等文件、数控程序仿真和网络远程诊断与测控等。这些问题是现今许多制造企业急待解决而又未很好得到解决。国内有用微机或工控机来连接网络服务器和数控装备来实现数控装备改造的方案和实践。但采用微机和工控机方案的成本较高，工作环境要求高，现场布线较复杂等因素限制了其广泛的应用。微机和工控机这些方面的缺点正是嵌入式系统的优点。所以采用ARM微控制器来控制整个系统，

　　DSP协处理器来协助处理大量的运算操作而构成的嵌入式系统将是一个很好的解决方案。采用ARM + DSP的方案，是由于网络音/视频通信的编码/解码和数控程序仿真的计算量大，单片ARM或DSP方案难以满足速度和功能要求。在32位嵌入式处理器市场中，ARM占有78.6%的份额，采用它们具有成本低和服务好的优势。嵌入式系统在数控改选中所处的位置如图1。

　　一、嵌入式系统在机床改造中的运用

　　在使操作人员与数控机床和上层服务器实现可视化信息交互方面，嵌入式系统具有无比的优越性。以后可以在嵌入式操作系统的基础上开发各种功能应用程序模块。系统连接与各模块功能如图2所示。

　　远程测控模块：主要通过Internet网络将远程数控系统的各种传感器检测到的设备运行状态和环境的大量信息实时地传送给远端管理者和数控程序的双向传送。

　　数控程序仿真模块：主要完成远端传送来的数控程序的仿真。为了保证工艺人员编制的数控加工程序的正确性及加工时间的估算，有必要对数控加工程序进行模拟加工仿真，避免产生不必要的损失。

　　音频/视频通信模块：主要完成音频与视频通信的编码与解码任务，便于数控系统操作者能方便而快速地与远端管理者进行通信，使远端的管理者及时地了解加工现场的工况和进行任务下达。

　　加密/解密程序模块：对一些重要的传输文件与信息进行加密与解密。通信主叫方为安全起见，需要对机密信息进行加密，到达合法的被叫方用户后才允许进行解密，以防止在传输过程中机密信息的外泄。

　　通过各种应用程序的开发，嵌入式系统可以丰富和完善数控系统的网络化制造功能。

　　二、嵌入式系统硬件设计

　　嵌入式系统硬件设计主要为硬件选型和ARM与DSP之间的接口设计。基于嵌入式系统在机床上的功能要求，选用S3C2410A和TMS320C6411为主处理器。

　　2.I  ARM和DSP的特点

　　S3C2410A是三星公司生产的ARM920T型号的微处理芯片，它具有高性能、低功耗、低成本、易于集成的特点。它主要具有以下特征：内核电压为2. 0V， VO电压为3.3V;系统频率高达266MHz ; l6KB的系统高速缓存位通用VO CI ;兼容多媒体卡接口协议;10位ADC接口和彩色触摸屏接口。它广泛用于工业控制领域、智能

　　电话、机顶盒，手持游戏机、电子相册、多媒体产品、视频监控、智能控制仪表等等。因此，采用此款处理器作为嵌入式系统的核心控制器。