基于DSP的数控系统运动控制器的设计

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文基于DSP的数控系统运动控制器的设计姓名：何志军申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：荣盘祥20090301哈尔滨理T大学T学硕十学位论文基于DSP的数控系统运动控制器的设计摘要随着开放式运动控制系统的发展，以DSP为运算及控制的核心器件已经成为了运动控制器发展的主流。传统的PC机拥有强大的信息处理能力、界面友好、开放程度高，这些年来一直作为控制系统的上位机使用。将运动控制器以插卡的方式嵌入到PC机所组成的控制系统，结合了二者的优点，不仅具有良好的运动控制能力和高速数据处理能力，而且具有友好的控制界面和广泛的通用性和

2、开放性，有利于用户进行运动控制的二次开发。本文首先介绍了数控系统的发展现状，紧接着分析了国内外运动控制器的发展现状以及以DSP为核心的研究动态，在此基础上提出采用“DSP+CPLD+PCI”作为本文所要设计的运动控制器的硬件结构。其中DSP为Tl公司的TMS320LF2407A，CPLD为Altera公司的EPM7256，PCI使用PLX公司的PCI9052设计PCI接口。根据上述方案，本文对运动控制器各模块进行了具体的硬件电路实现，包括控制量的输出、双端口RAM、PCI接口、CPLD四倍频等。软件方面，本文采用了模块化设计，首先介绍了运动控制器与PC的通

3、讯功能的设计，然后介绍了DSP功能的实现和CPLD硬件语言的设计，接着介绍了增量式PID控制算法的软件实现，最后将所有模块进行综合调试。在软件介绍的过程中，主要采用流程图来表明设计的思想，并给出一些关键性的代码。关键词运动控制器；DSP；CPLD；PCI总线哈尔滨理T大学T学硕}学位论文1^●·■·ll●_lJesmn0nmotioncontrollerinnumericalcontrolsystembasedonDSPAbstractWimtherapiddevelopmentofOpenMotionControlSystem．thedesignwhic

4、husesDSPascorecomponentofoperationandcontrolhasbecomemainstreamduringthedevelopmentofmotioncontroller．AsthetraditionalPChaspowerfulinformationprocessingability,friendlyuserinterfaceandhighopeningdegree，ithasbeenusedwidelyashostcomputerincontrolsystemnowadays．Thecontrolsystemwhichi

5、scomposedbyembeddingthemotioncontrollerintoPChascombinedwiththeadvantagesofboth．Sothiskindofsystemhasmanyadvantagessuchasexcellentabilityofmotioncontrol，hi。曲capacityofdataprocessing,friendlycontrolinterface，widelyuniversalityandopenness．ItishelpfultogivesecondarydevelopmentbyUSer．

6、Firstofall，thisarticleintroducesthedevelopmentstatusofCNCsystem．ThenitanalysesthecurrentsituationofmotioncontrollerandresearchtrendswhichuseDSPasthecorefieldhomeandabroad．OnthebasisofthisitputsforwardtodesignthehardwarestructureofmotioncontrollerwithDSP+CPLD+PCI．ThisarticleusesTMS

7、320LF2407AofTIcompanyasDSPpart．EPM7256ofAlteracompanyasCPLDpartandPCI9052ofPLXcompanyasPCIinterface．Accordingtotheabovescheme，ithasrealizedthespecifichardwarecircuitofeachmodule，includingtheoutputofcontrolvariable，dual-portRAM，PCIinterface，fourfoldfrequencyandSOon．Insoftwareaspect

8、，thisarticleadoptsmdulardesign．Fi