摘要：数控系统是数字控制系统的简称，它是由CPU为核心的弱电系统控制以电机为代表的强电系统。数控系统主要包括主控板和接口电路两大部分，本系统主要研究基于STM32F767主芯片的主控板设计。

本系统采用STM32F767为主控CPU，应用Altium Designer软件，设计了一块主要应用于数控系统的主控板，其中主要包括16MB FLASH、1MB SRAM、VGA接口、一个USB HOST接口、两个40路I/O接口、一个USB SLAVE接口、一个485接口、一个JTAG/SWD接口、一个232接口；并在MDK5中编写简单的程序对板子进行测试验证。

关键词：STM32F767；数控系统；Altium Designer ；PCB设计

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 项目背景-1

1.2 课题意义-1

1.3 研究内容-2

1.4 论文章节安排-2

第二章 数控系统原理-4

2.1 数控系统的基本组成及其各部分功能-4

2.2 数控系统装置的主要工作及过程-5

2.3 小结-7

第三章 STM32F767简介-8

3.1 STM32F767 实验平台-8

3.2 STM32F767 核心板-8

3.3 STM32F767 底板-9

3.4 STM32F767 微控制器存储器与外设-10

3.4.1 内部SRAM-10

3.4.2 FLASH-11

3.4.3 通用I/O（GPIO）-12

3.4.4 可变存储控制器（FMC）-12

3.4.5 通用同步异步收发器（USART）-12

3.5 小结-13

第四章 数控系统主控板硬件设计-14

4.1 总体设计与开发工具-14

4.1.1 总体设计思想-14

4.1.2 开发工具-14

4.2 RGB LCD（接VGA模块）液晶显示屏设计-14

4.3 存储器设计-15

4.3.1 SDRAM 设计-15

4.3.2 SPI FLASH 设计-16

4.3.3 EEPROM 设计-16

4.4 接口设计-16

4.4.1 JTAG 接口设计-16

4.4.2 RS485 接口设计-17

4.4.3 ATK 模块接口设计-17

4.4.4 USB串口/串口1选择接口设计-18

4.4.5 CAN/USB接口设计-18

4.5 串口设计-19

4.5.1 RS232 串口设计-19

4.5.2 USB串口设计-19

4.6 参考电压选择端口设计-20

4.7 复位电路/启动模式设置接口设计-21

4.7.1 复位电路设计-21

4.7.2 启动模式设置接口设计-21

4.8 VBAT 供电接口设计-22

4.9 小结-22

第五章 数控系统主控板软件测试-23

5.1 开发工具——C51-23

5.2 测试程序编写-23

5.2.1 RS485接口测试-23

5.2.2 SDRAM 测试-25

5.2.3 LCD测试-26

5.3 小结-27

第六章 实验结果-29

总结与展望-33

参考文献-35

致  谢-36

附  录-37