引言
現(xiàn)代數(shù)控加工都是先采用 CAD/CAM 軟件畫出零件的加工草圖，然后根據(jù)草圖做適當?shù)膶傩栽O置，生成G 代碼，生成G 代碼之后通過某種方式將G 代碼傳送給數(shù)控系統(tǒng)進行解釋轉化成實際的軸運動。但是由于實際生成的G 代碼數(shù)據(jù)量相對于ARM 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)存儲資源而言很大，不可能將G代碼全部傳給ARM數(shù)控系統(tǒng)存儲起來之后再一條一條來解釋、加工，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中應該有一個流量控制的問題。雖然PC 機G 代碼到ARM 數(shù)控系統(tǒng)代碼傳送方式很多，但ARM 的串口相對而言，操作方便，因此本設計采用串口來傳送數(shù)據(jù)。雖然串口方便操作，但是在數(shù)據(jù)傳送過程中也存在一些問題，比如說，PC 機向ARM傳送9 個數(shù)據(jù)，卻只收到8 個，如果數(shù)據(jù)傳送的很大，就會丟失的更多，并且如果數(shù)據(jù)量大，就需要傳送的波特率大，但是波特率大不僅會使數(shù)據(jù)產(chǎn)生遺漏，而且會使傳送過來的G 代碼得不到數(shù)控系統(tǒng)的及時處理，如果波特率太低，傳送的時間肯定會很長，降低了加工效率。
出現(xiàn)這么多問題是什么原因呢，經(jīng)過分析,提出一種方法，能夠保證數(shù)據(jù)正確的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)控系統(tǒng)代碼處理能力。以 LPC 系列為主的32 位ARM 控制器具有速度快，容量大，性能穩(wěn)定，在線調試方便等優(yōu)點，ARM 作為智能控制器應用于工業(yè)控制領域具有廣闊的前景。ARM 在工控領域的應用中，與上位機軟件進行數(shù)據(jù)傳輸和處理是經(jīng)常需要解決的問題。
ARM 串口初始化設置及中斷服務程序
LPC2292 處理器有兩個串口，每個串口有16 字節(jié)接收FIFO 和16 字節(jié)發(fā)送FIFO，寄存器位置符合I6C550 工業(yè)標準，接收器FIFO 觸發(fā)點可以設置成為1、4、8、14 字節(jié)觸發(fā)，內置波特率發(fā)生器。有四種中斷：數(shù)據(jù)可用中斷，字符接受超時中斷，THRE 中斷，Rx 線狀態(tài)中斷。串口在進行數(shù)據(jù)接受的時候，設計了一個緩沖隊列用來存儲接收到的數(shù)據(jù)。
◆數(shù)據(jù)緩存隊列數(shù)據(jù)結構設計
其中QUEUE_DATA_TYPE 代表傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型，每當有數(shù)據(jù)從串口傳入ARM的時候，通過In 指針使數(shù)據(jù)入隊列，有數(shù)據(jù)需要處理的時候，利用Out 指針來出隊列，至于隊列大小，要根據(jù)波特率的大小、串口中斷頻率等因素決定。還需要實現(xiàn)兩個函數(shù) uint8 QueueWrite(void *Buf, QUEUE_DATA_TYPE Data)，和uint8QueueReadQUEUE_DATA_TYPE *Ret, void *Buf)，主要是用來往數(shù)據(jù)隊列里寫數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)隊列里取數(shù)據(jù)，采用的是先進先出（FIFO）的方式.
◆串口初始化程序：
U0IER = 0x05;
}
◆中斷服務程序
中斷處理函數(shù)具體實現(xiàn)
◆數(shù)據(jù)可用中斷處理
For(i=0;i<8;i++) //因為串口初始化是8 字節(jié)中斷
{QueueWrite (Buf,UARBR); }
◆數(shù)據(jù)超時中斷處理：
While(1)
{
If (UALSR&0x00000001= =1)
{QueueWrite (Buf,UARBR);}
Else Break;
}
◆理論上可以屏蔽THRE 中斷，但是同樣也可以處理中斷，處理方法是往FIFO 中填充數(shù)據(jù)
For(i=0;i<16;i++)
{
QUEUE_DATA_TYPE data;
QueueRead(&data, Buf)
U0THR = data;
}
◆同樣線中斷也可以屏蔽，當然也可以處理，處理的方法只需要讀U0TSR 寄存器Data=U0TSR;
中斷服務程序中處理了超時中斷，因此設置串口中斷觸發(fā)字節(jié)可以設置的大些，這樣可以保證數(shù)據(jù)不會丟失，同時減少系統(tǒng)中斷次數(shù)，減小系統(tǒng)負荷，提高處理器的處理速度。
上位機軟件和ARM串口數(shù)據(jù)傳送軟件設計
ARM 系統(tǒng)中開辟了一個串口數(shù)據(jù)接收隊列緩存區(qū)，因此就要求上位機串口發(fā)送軟件能夠配合ARM 處理能力對數(shù)據(jù)發(fā)送進行流量控制。
程序中NUM 表示文件的總字符數(shù)，在開始傳送代碼數(shù)據(jù)的時候作為開始發(fā)送文件的一個信號傳送給ARM，同時作為文件傳送結束判斷依據(jù)。SUM 表示代碼已經(jīng)傳送的字符數(shù)。其初始化值為0。
結論
串口設置為：波特率 115200,８位數(shù)據(jù)位，１為停止位，無奇偶校驗，無流控制。通過串口調試助手，選擇發(fā)送文件，發(fā)送ＰＣ機上CAM 軟件CAXA 制造工程師生成的加工文件(大小182K)。通過串口發(fā)送給ARM 數(shù)控系統(tǒng)處理，系統(tǒng)能夠很好的保證ARM 數(shù)控系統(tǒng)正確處理G 代碼的情況下，高速傳送G 代碼數(shù)據(jù)。
測試表明：數(shù)控系統(tǒng)的大量G 代碼可以很好的完成加工，并且已經(jīng)應用到了數(shù)控系統(tǒng)設計當中，實踐檢驗該方法可以提高數(shù)控系統(tǒng)的加工效率。 | 
