基于USB总线的线切割数控系统设计-机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

南京航空航天大学硕士学位论文摘要 南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 通用串行总线(USB)是PC体系中的一套新的工业接口标准，它可以在高速和短 距离传输领域替代传统的串行口和并行接口。本文将USB总线和线切割数控结合于一 体，提出了基于USB总线的电火花线切割控制卡的设计思路。 设计了控制卡的硬件电路，使用C51语言完成了底层USB通讯协议和加工控制的 固件编程。控制卡通过单片机对USB通信接口芯片的控制，实现PC计算机与控制卡 通过USB接口的通信。 在硬件的设计中引入了包含FLASH闪存单片机89C51RD2的设计，实现了对闪 存的读写访问，完成对加工代码下传工作。 完成了PC机端的驱动程序以及系统管理软件的工作，使系统管理软件同控制卡 协同工作，完成系统管理软件对机床的监测和管理的功能。 关键词：USB总线，接121技术，单片机，电火花线切割 苎王望!呈璺垡塑垡塑型墼篓墨丝堡盐Abstract 苎王望!呈璺垡塑垡塑型墼篓墨丝堡盐 Abstract The Universal Serial Bus(USB)is an industry input／output standard tO the Personal Computer(PC)architecture．It can take place of the traditional serial or parallel port for its high speed．By combining the technologies of USB with that of Computer Numerical Control(CNC)of Wire Cut Electric Discharge Machining(WEDM)，a system of PC for WEDM based on USB are designed． A CNC card is designed and the program for the system is developed in C5 1 to carry out the communication and process contr01．With the USB interface chip controlled by microcontroller，the communication between the card and PC iS achieved． A microcontroller with flash memory 89C5 1RD2 iS introduced in the system，the download of the process code is extremely convenient． A driver program and management program in PC are developed which，by cooperating with the card，monitor and manage the machine． Keywords：USB，microcontroller，interface，WEDM U 南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1．1 USB概述 1．1_1 USB技术背景 USB的英文全称为Universal Serial Bus，中文含义是通用串行总线，它是一种快 速的，双向的，基于令牌的同步传输的廉价的并可以进行热拔插的串行接口。 现有的并行接口和RS．232串行接口的广泛应用是因为这两种接口对外设有很强 的适应性。同时，用户也不希望出现开发应用断层，使用并口串口兼容接口，可以省 去设计新接口所需要的时间和花费。但每个接口都需要占用计算机的系统资源(如 DIVIA通道，中断，I／O地址等)。无论是串口还是并口都是点对点的连接协议，一个 接口仅支持一个设备。因此每添加一个新的设备，就需要添加一个ISA／EISA或PCI 卡，同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。随计算机外设数目的增加，老的接口 己成为通信的瓶颈，USB接口呼之欲出。 同传统的串行并行接口相比，USB接口优势如下： 1．统一接口，使用灵活方便 USB接口对各种外设提供了统一的接口，它可以同时连接多个不同的设备，而 过去的每个串口和并口只能接一个设备。USB接口支持多个不同设备的串行连接， 一个USB接口理论上可以连接127个USB设备。连接方式也十分灵活，可以使用串 行连接，也可以使用集线器(Hub)把多个设备连接在一起，再同PC机的USB接口 相接。 2．设计理念先进成熟，高速安全 USB协议的实现基于网络的思想，是一种共享式的总线，在总线上数据以包 (Packe