基于DSP2812的運動控制卡設(shè)計和研究.pdf

1、基于PC的數(shù)控系統(tǒng)是目前比較流行的開放式數(shù)控系統(tǒng)。近年來,由于PC機發(fā)展迅速,技術(shù)成熟,軟件資源豐富,能夠方便地實現(xiàn)人機界面的開放性和個性化。因此充分利用PC機資源,發(fā)展基于PC的數(shù)控系統(tǒng),已成為世界各國發(fā)展研究的重點。和國外相比,運動控制器在我國的應(yīng)用和發(fā)展相對滯后。因此,本文對個人計算機數(shù)控系統(tǒng)的核心處理部件運動控制器進行了設(shè)計和研究,提出了以TMS320F2812 DSP芯片為核心的設(shè)計方案,設(shè)計開發(fā)了四軸運動控制卡；并詳細介紹了

2、運動控制卡硬件平臺及其軟件的設(shè)計和開發(fā)過程。
　　 本文根據(jù)控制卡的性能要求以及運動控制卡在運動控制系統(tǒng)中的功能和結(jié)構(gòu),確定了運動控制卡的硬件組成。詳細介紹了DSP芯片TMS320F2812、PCI接口芯片PCI9054、可編程邏輯器件EPM7128、雙端口RAM IDT70V27的結(jié)構(gòu)和特點。該運動控制卡以TI公司的DSP芯片TMS320F2812作為其核心處理器,通過PCI總線與PC機進行數(shù)據(jù)交換,采用PCI專用接口芯片PC

3、I9054與DSP共享雙端口RAM的方式提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。本課題對運動控制卡的各個模塊進行了詳細的設(shè)計,包括DSP最小系統(tǒng)模塊、DSP電機接口模塊、DSP擴展通信模塊、基于雙端口RAM的DSP和PCI接口電路模塊以及CPLD邏輯電路等模塊。DSP模塊主要完成運動控制功能,PCI接口模塊實現(xiàn)與上位PC機的通信功能,可編程邏輯器件EPM7128實現(xiàn)運動控制卡的邏輯控制、編碼器反饋信號的處理等。
　　 本文利用Protel99 S

4、E電路設(shè)計軟件,完成運動控制卡的原理圖設(shè)計；采用MAX+PLUSⅡ軟件作為邏輯電路設(shè)計的開發(fā)工具。EPM7128內(nèi)部邏輯包括編碼器反饋信號邏輯電路和PCI9054讀寫雙端口RAM的邏輯電路。本課題采用VHDL語言和圖形輸入相結(jié)合的設(shè)計方式來實現(xiàn)CPLD的內(nèi)部邏輯電路設(shè)計。在軟件設(shè)計方面,對運動控制卡的系統(tǒng)軟件進行了詳細的設(shè)計,包括DSP的系統(tǒng)軟件設(shè)計和PCI驅(qū)動軟件的設(shè)計,并給出了運動控制卡的系統(tǒng)軟件的開發(fā)流程以及PCI驅(qū)動程序功能的實