【正文】 的“Creact Default Symbol”即生成直線插補元件，： 本章內(nèi)容完成了以下任務：第五章 圓弧插補設計現(xiàn)以第Ⅰ象限逆圓NR1為例，說明DDA法圓弧插補的基本原理。如圖4所示，設刀具沿圓弧SE進行切削，圓弧半徑為R，刀具切削速度為V，在兩坐標軸上的速度分量為VX和VY，動點坐標為N（Xi,Yi），則根據(jù)圖中相似三角形關系，可得 （51）則有由于半徑R為常數(shù)，若切向速度V為勻速，則K為常數(shù)，那么，動點在兩坐標軸上的速度分量將隨其坐標值的變化而變化。當給定一個時間增量△t，動點在X、Y坐標軸上位移增量分別為 （52） （52）由于第Ⅰ象限逆圓對應X軸坐標值逐漸減小，所以，式 中△Xi表達式取負號，也就是說VX、VY均取絕對值，不帶符號運算。從而獲得第Ⅰ象限逆圓DDA法插補公式如下 （53） （53）與直線插補相比，DDA圓弧插補具有兩個方面的不同：第一，被積函數(shù)寄存器與坐標軸的關聯(lián)關系不同。在DDA直線插補中，JVX與X坐標軸相關聯(lián)，JVY與Y坐標軸相關聯(lián)。但在圓弧插補中，JVX與Y坐標軸相關聯(lián)，JVY與X坐標軸相關聯(lián)。第二，被積函數(shù)寄存器存放的數(shù)據(jù)形式不相同。在DDA直線插補中，被積函數(shù)寄存器JVX、JVY存放的是終點坐標，即一個不受插補進程變化的常量。而在圓弧插補過程中，被積函數(shù)寄存器JVX、JVY存放著動點坐標，即一個隨著插補過程不帶變化的變量。例如圖4所示的NR1插補過程中，開始時被積函數(shù)寄存器JVX、JVY的初值分別為起點坐標YS和XS。然后，每當Y 軸產(chǎn)生一個溢出脈沖（+△Yi）時，JVX就作“+1”修正；反之，每當X軸產(chǎn)生一個溢出脈沖（△Xi），JVY就作“1”修正。至于何時“+1”或“1”修正，取決于動點N所在的象限以及圓弧走向。根據(jù)上述基本原理，給出NR1的DDA法圓弧插補計算流程如圖5所示。在這里要說明的是，DDA圓弧插補的終點判別與直線插補有所不同，需要設置兩個終點計數(shù)器JX=|XeXs|和JY=|YeYs|，分別對X軸和Y軸進行終點監(jiān)控。每當X軸或Y軸產(chǎn)生一個溢出脈沖，相應的終點計數(shù)器就作減“1”修正，直到為零，表明該坐標軸已到終點，并停止其坐標軸的累加運算。只有當兩個坐標軸均已到達終點，圓弧插補才結(jié)束。DDA圓弧插補實例DDA圓弧插補運算過程和當采用軟件插補時，如果參與積分運輸?shù)募拇嫫骶捎媒^對值數(shù)據(jù)，則DDA法插補的積分累加過程完全相同，即JR+JV=JR，只是進給脈沖的分配方向和圓弧插補動點坐標的修正有所不同。現(xiàn)將DDA法插補各象限直線和圓弧的情況匯總?cè)缦卤?。DDA法插補不同象限直線和圓弧情況內(nèi)容L1L2L3L4NR1NR2NR3NR4SR1SR2SR3SR4動點修正JVX+11+111+11+1JVY1+11+1+11+11進給方向?X+++++?Y++++++圓弧插補和直線插補不同，圓弧插補首先判斷終點判別寄存器是否為零，然后再進行累加運算。根據(jù)圓弧插補原理，將起點坐標Ys和Xs 分別賦給被積函數(shù)寄存器JVX和JVY。當余數(shù)寄存器值滿溢出時，就相應的產(chǎn)生一個X軸或者Y軸方向上的進給脈沖，這時，JVX作“+1”修正，或JVY作“1”修正。當終點判別寄存器均為零時，插補結(jié)束。在插補過程中，“+1”或者“1”修正，取決于動點所在的象限以及圓弧走向。第六章 芯片測試與集成在圖形編輯窗口里，將第三四兩章設計生成的元件，通過輸入輸出管腳連接起來，： 芯片總圖1）在File菜單中選擇“New…”選項，然后選擇“Waveform Editor File”，單擊“OK”按鈕即可創(chuàng)建一個新的仿真文件。2) 從File菜單中選擇“End Time”,設置欲仿真的時間長度。3) 從Option菜單中選擇“Grid Size”，在窗口中輸入網(wǎng)絡間距。4) 選擇Node菜單中的“Enter Nodes from SNF”菜單項，選中Type框中的“input”和“output”，單擊“List”,列出所有的輸入輸出項，選擇向右箭頭，將所有輸入輸出信號加入仿真窗口。5) 在編輯波形窗口，根據(jù)需要來編輯波形，對信號進行賦值。6) 保存后選擇“Simulator”，單擊“Start” 開始仿真。波形分析：管腳分布：本章內(nèi)容主要完成了芯片的集成與測試。第七章 總結(jié)與展望本課題是基于VHDL的DDA插補芯片的設計，將插補功能芯片化，提高了插補的速度，和集成度和可靠性 ，適應于逐點比較法插補的要求，本次設計采用了VHDL語言進行插補芯片的設計，本次設計完成的主要工作如下：178。 闡述了數(shù)控技術(shù)的應用和逐點比較法的原理178。 硬件總體的設計178。 完成VHDL語言編寫插補的程序178。 開發(fā)了DDA插補法專用插補芯片178。 完成芯片的集成與測試基于DDA插補法插補芯片具有重要的現(xiàn)實意義，具有插補速度高、靈活適、適應性強、集成度高，可靠性強等特點。目前的專用數(shù)控系統(tǒng)(包括軟件和硬件)，基本不具備可移植性，都是為特定的機床或設備專門開發(fā)的，從而使得其成本十分昂貴。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，要求整個制造系統(tǒng)具有更多的開放性，集成為一個具有更大柔性的系統(tǒng)。把數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的功能進行模塊化，適應了開放式數(shù)控系統(tǒng)的需要。使數(shù)控系統(tǒng)更加靈活，不同的用戶可以根據(jù)自己的需要進行不同的配置，既節(jié)約了成本又滿足了自己的需求。數(shù)字積分法的優(yōu)點是，易于實現(xiàn)多坐標聯(lián)動，較容易地實現(xiàn)二次曲線、高次曲線的插補，并具有運算速度快，應用廣泛等特點。本次的設計由于時間和水平有限，有些方面在今后的設計中還可以繼續(xù)完善和進一步的提高。本次設計的插補器具有通用性，可以用到普通的數(shù)控加工中，作為精插補器。本設計只用了一條指令，對X軸和Y軸進行了雙軸聯(lián)動的處理，根據(jù)先入后出的思想，還可以寫入多條指令，同時擴展多個芯片，實現(xiàn)多軸聯(lián)動。致 謝本畢業(yè)設計工作是在我的導師張建華副教授的精心指導和悉心關懷下完成的，在我的學業(yè)和設計的工作中無不傾注著導師辛勤的汗水和心血。導師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受的啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。在我的設計（論文）撰寫過程中，葛紅宇老師也等提出了寶貴的意見和建議，特向她表示深深的感謝。在多年的學習生活中，還得到了許多學院領導、系（教研室）領導和老師的熱情關心和幫助。衷心地感謝在百忙之中評閱我的論文和參加答辯的各位老師！ 劉翠萍二OO八年六月 于南京參 考 文 獻1. ：機械工業(yè)出版社，20042. 蔣璇，：電子工業(yè)出版社， 3. 王志鵬， + plus Ⅱ.北京:國防工業(yè)出版社，2005戴梅萼，：清華大學出版社，4.