开环控制系统主要由中央控制器、驱动器、传感器以及步进电机四大部分组成。本系统采用ARM920t内核的S3C244 0A微处理器作为控制系统的中央控制器，该芯片主频MHz，可达到533MHz，内含多种设接口，存储器使用64MB的Nand Flash和64MB的SDRAM。图1所示为控制系统框图。

　　本系统主要控制两个两相混合式步进电机，分别代表X轴和Y轴带动传能光纤进行激光雕刻。系统采用8路I/O口进行脉冲输出，每4路接一个步进电机驱动器，通过功率放大后，进入步进电机的各项绕组。电机有半步、整步两种工作模式，整步模式的步距角为1.8，半步模式的步距角为0.9，整步一周共200步。如：半步模式的两步进电机正转脉冲为{0x11，两相步进电机0x33，0x22，0x66,0x44，Oxcc，0x88，0x99};整步模式为{0x11，0x22，0x44，0x88，0x11，0x22,0x44,0x88}，一个步进电机运作时，只对脉冲时序的高或低4位操作，另外4位为0。而改变脉冲的顺序，即可改变转动方向。在整个控制系统中，数据处理在Linux应用程序中完成，步进量传递给Linux驱动程序后，由驱动程序完成脉冲输出。通过软件来完成脉冲分配，可根据应用系统的需要，随时改变对步进电机的控制。

　　Linux操作系统将所有的设(而不仅是存储器里的文件)都看成文件，两相步进电机以操作文件的方式访问设。应用程序不能直接操作硬件，而是使用统一的接口函数调用硬件驱动程序。设驱动程序是操作系统内核和硬件之间的接口。Linux设驱动与内核接口可分为三大方面：a.与系统启动代码的接口对设进行初始化;b.与内核接口通过数据结构file.operrations来完成;c.与设的接口对设进行读写操作。

　　步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。而脉冲信号的频率和脉冲数是控制电机的两个重要方面。本系统步进电机4路脉冲输出由硬件地址0x28000006的bit0～bit3控制，bit0对应MOTOR A+，bit1对应MOTOR B+，bit2对应MOTOR_A-，bit3对应MOTOR_B-。这里针对整步模式下的步进电机进行脉冲分配信号，半步模式的步进电机正转导电状态时的控制顺序为A+_A+B+_B+_B+A-_A-_一A-B-_B-，整步模式的步进电机正转导电状态时的控制顺序为A+_B+_A-_B-。

　　因此在程序中需要通过编制脉冲分配信号来控制步进电机，并通过修改脉冲分配信号来实现对步进电机方向的控制。图2是用软件形成环形脉冲的流程图。

　　系统中的步进电机只响应应用程序传送给驱动的步进量和部分参数，只能顺序地进行控制操作，因此它可作为字符设来进行驱动。在驱动程序中，需要提供几个操作函数的入口点，分别为open、read、write、ioet1等。而ioct1函数尤为重要，系统通过调用这个函数可以控制步进电机的转动。

　　利用应用程序传递给stepper ioct1的参数arg来判断转动方向。编写ioctl函数用来接收应用程序对于步进电机的控制。以下是部分驱动程序代码：

　　设卸载与前面提到的设注册是相反的过程。当从系统中卸载一个模块时，主设号要得到释放。这一操作可以调用以下函数进行模块清除：

　　首先，编译步进电机模块，打开内核中drivers/char/Konfig文件，两相步进电机添加如下语句：

　　后，回到内核源代码根目录位置，执行make modules，就可生成系统所需要的内核模块文件stepper module.ko了。至此，完成了步进电机模块驱动的编译。之后，便可使用insmod、rmmod命令分别对模块进行加载、卸载了。

　　本文归纳了驱动程序开发的一般流程，并结合步进电机的驱动阐述了驱动程序的编写。与原有通过操作PC机来控制步进电机相比，本文是在Linux操作系统支持MMU的情况下完成了对步进电机的控制。
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