随着工业的进步，嵌入式技术得到了广泛的应用和成熟。ARM嵌入式处理器作为一种高性能、低功耗的RISC芯片，支持多种操作系统、主频高、运算处理能力强，并可兼容8/16位器件，还能带海量低价的SDRAM数据存储器。这使得它在各行各业获得了青睐，并展现出其强大的功能和巨大的商业价值。尤其是在控制领域，其应用越来越为广泛。利用以ARM为内核的嵌入式微处理器进行运动控制系统的开发，有着无限的发展空间。

在一些要求成本效益较高但性能要求相对较低的运动控制系统中，步进电机往往被选用作为执行元件。在这种应用场合下，步进电机最大的优势是可以开环方式控制而无需反馈就能对位置和速度进行控制。但由于负载位置对控制电路没有反馈，因此步进电机必须正确响应每次励磁变化。如果励磁频率选择不当，电机不能够移到新的位置，那么实际负载位置将与所期待之处产生永久误差，即发生失步或过冲现象。因此，在开环控制系统中防止失步和过冲是决定该系统是否正常运行的问题。

失步和过冲通常出现在启动时或停止时。当系统试图以超过极限启动频率直接启动，因为该速度已超出了极限启动频率而无法正常启动，这可能导致丢步或者根本无法启动，从而造成堵转。而当达到终点后立即停止发送脉冲串，使其立即停止，则由于惯性作用会使转子转到接近终点平衡位置的一侧并停留在那里，从而产生过冲现象。在这些情况下，加减速控制变得至关重要，以确保平稳、高效地加速或减速。

加减速通常通过软件实现，可以分为三个阶段：加速、中间匀速运行以及减速。这些阶段之间通过一条曲线连接，如图1所示，该曲线代表了加减速过程中的脉冲时间间隔如何逐渐增加或缩短。

为了实现这样的加减控，我们使用微处理器来操控这个过程，其中涉及改变输出脉冲之间时间间隔。当升级时，每个脉冲周期内增加更多脉波，当降级时则做相反的事情，如图2所示。

具体来说，如果设定第m-1个等距角度下的脉波频率为Fm-1，而第m个等距角度下的频率为Fm，则加速度a可以表示如下：

a = (Fm - F(m-1)) / Δtm

其中Δtm是两个相邻等距角度之间的一个小区间。此外，我们还知道（F(m) + F(m-1)) * Δtm / 2 = 1，因此我们可以推导出：

A = ((fmax - f0) * (fmax + f0)) / (2 * trans)

这里trans代表了从起始状态到目标状态需要经过多少个等距角度单位，而fmax是目标状态下的最大脉波频率,f0则是起始状态下的初始值。

软件实现上，我们使用定时器中断来生成这些信号，每次定时器溢出的次数应该与预期输出信号振幅成正比。在ARM芯片S3C4510上，我们首先设置一个初值，然后计算一个数列用于确定每一步应该发出多少个信号，再根据当前计数更新定时器装载值，以便在特定的时间段内触发一定数量的中断事件从而生成恰好数量适合当前需求水平的输出信号流程结束后，将计数重置以开始新一轮周期循环直到所有必要工作完成。

总结一下，用基于ARM核心设计的小型化且经济型嵌入式设备替换传统PC依赖的大型数控设备显然具有成本优势，同时也能够提供足够快捷准确的地面移动精密操纵能力，是未来自动化制造领域不可避免趋势之一。但这项任务并不简单，它需要深刻理解操作系统内部调度原理，以及如何有效地整合硬件资源以满足实用的生产需求，而且要注意的是，由于本项目采用的是基于实时操作系统，所以对于硬件资源管理非常严格，不仅要考虑CPU资源，还要考虑IO口使用限制，以及其他各种硬件元素共享的情况，对于经验丰富且有扎实基础知识的人来说，这是一个既充满挑战又充满乐趣的事业。而对于那些想加入这一前沿技术研究团队的人们来说，无疑是一个令人兴奋但同时也很艰难的地方，一些关键问题仍然待解决，比如如何优化程序代码以提高效率？或者怎样更有效地利用有限资源呢？