系統(tǒng)的軟件選用了嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WindowsCE．net。根據(jù)數(shù)控雕銑機(jī)控制系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)任務(wù)模塊可以分為：人機(jī)界面模塊，USB接口模塊和雕刻控制模塊。其中人機(jī)界面模塊包括LCD顯示和鍵盤指令的讀取；通過USB接口模塊讀取原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；雕刻控制模塊對讀取的數(shù)據(jù)分析計(jì)算后完成速度控制和軌跡控制。軟件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1   系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

　　控制系統(tǒng)中，ARM通過對設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算完成速度控制，F(xiàn)PGA通過插補(bǔ)運(yùn)算完成軌跡控制。控制系統(tǒng)應(yīng)用程序流程圖如圖2所示。

圖2   控制系統(tǒng)應(yīng)用程序流程圖

　　(1)讀取數(shù)據(jù)，找出可在速度不出現(xiàn)突變的情況下可雕刻的最小單位的線條數(shù)，稱之為判“S”。分別計(jì)算“S”中各軸的位移總量，定義“Sx”，“Sy”和“Sz”分別為X，Y和Z軸的位移總量。

　　(2)根據(jù)操作設(shè)置的雕刻最大速度和加速度，計(jì)算出該段位移中各軸的速度分量和加速度分量。

　　(3)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)處于哪種速度段，根據(jù)不同的情況計(jì)算各段位移的加速、勻速、減速段的脈沖數(shù)和各速度段的初始頻率等這些數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)發(fā)送給FPGA。

　　(4)FPGA根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，最終控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)。