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，还能带来海量低价的SDRAM数据存储器。它在各行各业中获得了青睐，展现出强大的功能和巨大的商业价值。尤其是在控制领域，它取得了越来越广泛的应用。在利用以ARM为内核的嵌入式微处理器进行运动控制系统开发时，有着广阔的发展空间。

在某些要求成本较低但性能又需要满足要求的地方，步进电机经常被用作执行元件。步进电机在这种场合下最大的优势是：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。但是，由于负载位置对控制电路没有反馈，所以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，电机会无法移到新的位置，那么实际负载位置就会与所期待位置出现永久误差，即发生失步或过冲现象。而失步和过冲分别出现在启动和停止的时候，因此如何防止这些现象成为开环控制系统是否正常运行的关键。

为了解决这一问题，我们需要对加减速过程进行精细化管理。在加减速阶段通常采用软件方法实现，这通常分为加速、匀速和减速三个阶段，其曲线如图1所示。

图1 步进电机加减速控制曲线

通过微处理器改变输出脉冲时间间隔，就可以升降速度。这涉及到恒加速度算法，使得操作性强且效果好，如图2所示，其中阴影部分面积代表一整步转动。

图2 步进电机加减速时脉冲频率变化图

设定m阶增益Fm 和(m-1)阶增益Fm-1，以及它们之间的一段时间Δtm，则我们可以计算出平均值A=(Fm + Fm-1)/2*trans, 其中trans 是总转数，而fmax 和f0 分别表示最大可能脉冲频率以及起始脉冲频率。

软件实现上，我们使用定时器中断方式来改变脉冲周期。当由ARM芯片S3C4510产生时，可以通过调整定时器装载值大小来实现。此外，我们还要确保定时器溢出的频率是二倍于实际需求，以便生成准确数量的脉 pulse 输出函数如下：

void pulse (REG16 f0, REG16 fmax, REG16 tran, REG16 steep){

UINT16 I;

SysDisableInt(INT_TIMER0);

SysSetInterrupt(INT_TIMER0, OnTimer2);

trans = tran;

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

for(i=0; i<= trans;i++){

f[i] = sqrt_16(2*A*i+f0*f0);

}

f += f; //两倍

TMOD= 00; //禁用 timer 02

TDATA= AF080/f; //设置计数值

TMOD= 03; //启用 timer02 in interval mode

step +=step ;//总共增加两倍次数

trans +=trans ;//增加两倍个计数次数

tempstep = ;//初始化pulse counter状态变量

output = ;//初始化output状态变量

status = ;//初始化status状态变量

SysEnableInt(INT_TIMER); }

其中,f 为起始脉波振幅,f max 为达到均匀运行状态后的最大振幅；tran 为从一个稳态到另一个稳态经过多少个采样点；steep 为整个程序中的累积采样点数目。

结论：

由于ARM核心微处理具有高主频、高指令执行效率，可提供较高信号输出并采用适当策略提升高速运行能力，因此非常适用于经济型数控设备之替代传统基于PC电脑平台设计构建等待体验更好的效果。

此外，在编写嵌入式实时操作系统（如UC/OS-II）并将其移植至特定的硬件环境上，同时选取合适硬件资源（例如配置定时中断）以避免干扰因素影响也是必不可少的一环，因为所有这些都依赖于准确有效地调度，以维持系统顺畅运作。如果这方面存在混淆或错误，将直接导致整个系统崩溃，从而完全破坏原本预期目标达到的目的。