基于DSP运动控制卡的研究与开发

发布时间：2017-04-23 10:09

  本文关键词：基于DSP运动控制卡的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 运动控制技术是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术。近年来,随着运动控制技术的不断进步,运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品,已被广泛应用于越来越多的产业领域,并形成引人瞩目的市场规模。目前,以DSP为核心的运动控制卡已成为运动控制器的发展主流,它可方便地以插卡形式嵌入PC机,将PC机强大的信息处理能力和开放式特点与运动控制卡的运动控制能力相结合,具有信息处理能力强、开放程度高、运动控制方便、通用性好的特点。 本文通过对国内外几种典型运动控制卡的结构和功能进行全面分析,研究、开发出一款以DSP为主控单元、基于PCI总线的运动控制卡。 提出了运动控制卡的硬件总体设计方案,采用32位定点DSP TMS320F2812作为控制核心、专用接口芯片PCI9052实现PCI总线接口、CPLD进行译码;同时,对控制卡的各功能模块如DSP最小系统、DSP与PC机之间的接口电路、数字I/O电路、模拟量输出电路等实现方法进行了详细讨论。 研究了运动控制卡的驱动程序开发方法,采用Windriver设计开发了控制卡的驱动程序;并采用模块化程序设计方法,完成了DSP主控程序设计,包括DSP初始化模块、与PC机的通信模块以及运动控制卡各功能的测试模块。
【关键词】：运动控制 DSP PCI CPLD Windriver
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM571.6
【目录】：

• 第一章 绪论10-16
• 1.1 前言10
• 1.2 发展及研究现状10-14
• 1.2.1 国外发展及研究现状10-12
• 1.2.2 国内发展及研究现状12-14
• 1.3 本课题研究目的及内容14-16
• 1.3.1 课题研究目的14
• 1.3.2 课题研究内容14-16
• 第二章 系统总体方案设计16-25
• 2.1 运动控制卡结构分析16-19
• 2.2 运动控制卡总体设计19-23
• 2.2.1 主控单元的设计19-21
• 2.2.2 主机通信接口设计21-22
• 2.2.3 驱动电机接口及I/O 接口模块设计22-23
• 2.2.4 外围存储模块设计23
• 2.2.5 运动控制卡配套软件设计23
• 2.3 运动控制卡的技术性能23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 系统硬件电路设计25-51
• 3.1 PCI 接口芯片的选择与介绍25-29
• 3.1.1 PCI 接口实现方案25-26
• 3.1.2 PCI 接口芯片选择26-27
• 3.1.3 PCI9052 接口芯片介绍27-29
• 3.2 PCI9052 内部寄存器介绍29-33
• 3.2.1 PCI 配置寄存器介绍29-31
• 3.2.2 局部配置寄存器介绍31
• 3.2.3 配置空间和局部配置寄存器的初始化31
• 3.2.4 配置空间和局部配置寄存器的访问31-33
• 3.3 PCI9052 的硬件接口设计33-40
• 3.3.1 PCI 总线接口设计34
• 3.3.2 串行总线接口设计34
• 3.3.3 局部总线接口设计34-40
• 3.4 DSP 控制系统部分40-48
• 3.4.1 电源监控电路设计41-42
• 3.4.2 DSP 与PCI9052 通信接口设计42-43
• 3.4.3 存储模块设计43
• 3.4.4 电机控制接口和I/O 接口模块设计43-46
• 3.4.5 主轴速度控制模块设计46-48
• 3.4.6 串口通信模块48
• 3.5 硬件设计注意48-50
• 3.5.1 PCI 总线设计注意事项48-50
• 3.5.2 运动控制卡的硬件实现50
• 3.6 本章小结50-51
• 第四章 系统软件设计51-63
• 4.1 驱动程序开发51-59
• 4.1.1 驱动开发工具的选取51-53
• 4.1.2 WinDriver 功能简介53
• 4.1.3 WinDriver 体系结构53-54
• 4.1.4 驱动程序开发过程简述54-56
• 4.1.5 使用WinDriver 生成PCI9052 驱动程序56-57
• 4.1.6 PCI9052 驱动程序设计57-59
• 4.2 DSP 主控程序设计59-62
• 4.2.1 主程序模块60-61
• 4.2.2 DSP 与PC 机通信模块61-62
• 4.2.3 运动控制系统各功能模块测试程序62
• 4.3 本章小结62-63
• 第五章 系统调试63-68
• 5.1 运动控制卡的软硬件调试63-66
• 5.1.1 DSP 的调试64-65
• 5.1.2 CPLD 的调试65
• 5.1.3 DSP 外围模块的调试65-66
• 5.1.4 PCI 接口模块的调试66
• 5.2 PCI 接口的系统联调66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 全文总结68-69
• 6.2 研究展望69-70
• 参考文献70-73
• 硕士期间发表的学术论文73-74
• 致谢74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张仕龙;;基于DSP的嵌入式工程机械运动控制器研究[J];电源技术应用;2013年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 沈洪W，

本文编号：322221