本文介绍了一种嵌入式硬件平台的设计，以用于现在日益发展的数控系统。论文首先介绍数控系统以及ARM处理器的历史和当今发展状况，讨论了多种嵌入式芯片的性能，功能和价格的优越关系，据此分析之后重点介绍了ARM处理器的功能模块，编程特点以及电机驱动的相关知识。由ARM7处理器担任主控制单元，控制伺服电机转动，使用LCD12864作为系统终端显示，使用PID算法作为电机速度控制算法，搭建H型互补对称电路作为电机驱动电路。为了提高测量准确度，给出了基于环境变量的补偿算法。经过硬软件调试，模块能够正常工作，达到了设计要求。

课题内容和本人的主要工作

本课题要求设计并制作一个嵌入式系统用于数控系统中。要求选用一控制处理芯片作为系统控制芯片；设计必要的人机交互界面，向系统提供参数设置，同时显示系统信息；设计一个电机驱动控制电路，控制伺服电机系统工作；设计RS232通讯接口电路，方便数据传输；为了系统能够稳定工作还要设计一可靠电源。软件方面需要设计伺服电机控制的PID算法，串口通信程序，键盘扫描，以及LCD的显示程序。下面将在第2章中介绍嵌入式芯片，运动模块、驱动控制、显示模块以及通信接口等的初步知识，在第3章中具体介绍电机工作及其控制系统，电源部分，LCD显示部分，通信接口电路的设计。第4章中着重介绍系统软件设计，诸如PID控制程序，LCD显示程序等。

通过查找资料，了解嵌入式系统的应用背景、现状及可行度，然后根据要求提出可行性方案，设计出具体的电路并调试，按要求完成相应的软件设计。 

系统框图说明：一般的数控系统由内部控制模块、显示模块、电源模块、驱动及运动模块等组成。本设计系统的控制核心是该系统的控制模块，它相当于人的大脑，起着对整个系统的指挥作用。数控系统的输入模块可以输入一定的指令来控制系统的运作，这些操作是基于控制模块中的一定程序。控制模块上自带有晶振电路，复位电路。供电模块对系统的控制模块，显示模块和运动模块供电。控制模块配上必要的驱动电路模块来控制运动模块的工作。LCD显示模块显示运动模块的速度，位移等一些参数。下面将逐一来介绍这些模块的确定、设计。

串行通信数据

本部分主要讲述对串行通信单元的调试。设置好波特率9600bps，发送特定数据帧。通过串口线与PC机连接。单片机运行串口测试程序，，在PC机一端运行“串口调试助手”，选择使用的串口（在这里我们使用COM1），然后观察PC机的接收窗口，显示的数据和发送的数据完全一致。可以认为，串行通信单元能够实现数据传输。

结论

本文介绍了一种嵌入式系统在数控系统中应用的一种方式，是采用的ARM7作为系统的控制芯片，控制整个系统的运作，利用键盘输入，LCD和键盘一起组成了人机交互界面，利用该界面人以间接和数控系统对话，利用PC机可以很好的与系统交互信息。由于电机的控制需要精度很高，所以在设计中采用闭环控制，并配合必要的误差控制算法来控制，电机的转动参数在LCD上面显示，这样人就能很直观的看到系统运行的结果，这样就可以很轻松的对系统的运行进行调整。