伺服系统中USB人机接口的设计与实现.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术NO.12012年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan.2012文章编号:1001—2265(2012)01—0054—04伺服系统中USB人机接口的设计与实现孟文,马跃,王志成(1.中国科学院研究生院,北京100039;2.中国科学院沈阳计算技术研究所,沈阳110068)摘要:针对传统伺服系统串口通信速率慢、可扩展性差等不足,设计了应用于伺服系统中的USB人机接口。采用32位浮点DSP芯片TMS3

2、20F28335为控制核心,PDIUSBD12为USB器件,并基于实时操作系统DSP/BIOS实现了USB驱动程序以及伺服管理软件,通过与PC端管理软件协同工作,完成伺服系统与PC主机的交互。经验证USB接口数据传输的正确性和可靠性能满足伺服系统中数据实时显示以及系统调试的要求,为伺服中数据采集系统以及高级调试5-具的开发奠定基础。关键词:人机接口;伺服系统;USB协议;DSP芯片;DSP/BIOS内核中图分类号:TH16;TG65文献标识码:ADesignandImplementationofUSB

3、HumanInterfaceforServoSystemMENGWen,MAYue,WANGZhi。cheng,。(1.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;2.ShenyangInstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110168,China)Abstract:Tosolvetheslowserialcommunicatio

4、nrate,poorscalabilityandotherinadequaciesproblemsinthetraditionalServoSystem,thispaperdesignedthehuman—machineinterfacewhichwasusedinUSBServoSystem.Thedesignuses32一bitfloating—pointDSPchipTMS320F28335asthecontrolcenter,PDIUSBD12astheUSBdevice.Itimplemen

5、tedtheUSBdriverandservomanagementsoftwarebasedonthereal—timeoperatingsystemDSP/BIOS,whichworktogetherwithPCmachinemanagementsoft.-waretocompletetheinteractionbetweenservosystemandPCmachine.Astheexperimentproves,theUSBinterfacecouldensureaccuracyandrelia

6、bilityofthedatatransmissiontomeettherequirementofre—al—timedatadisplayandsystemdebugging,whichlaidasolidfoundationforthedevelopmentofDataAcquisitionSystemandAdvancedDebuggingTools.Keywords:humaninterface;Servo;USBprotocol;DSPchip;DSP/BIOScore0引言1整体结构设计传

7、统的伺服系统人机接口设备有按键、LED显考虑到USB接口与伺服其他模块的低耦合性设示屏以及其他一些基于串口(COM接口)通信的设计,USB人机接口系统大体分三个层次:硬件层、控备等,但按键的输入方式可扩展性比较差,串口通信制层、应用层。整体结构图如图1所示。的数据传播速度比较慢。目前国外伺服产品中已经l应用层出现使用USB⋯扩展接口的相关伺服,通过USB扩丽固i展接口与Pc通信,完成参数调整以及系统调试等功I篁鳖1件控制层能。J塞堕堡堡墨望!QJ围绕高性能数字信号处理器TMS320F28335和l(r

8、I.Ms3320F288333355))1DIIJsB习D121l硬雠什屠USB器件PDIUSBD12,本文设计数字伺服系统中的图1USB人机接口结构USB人机接口,实现伺服系统与PC主机的交互。收稿日期:2011—06—13基金项目:“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项一开放式数控系统支撑技术创新平台建设(201IZX04016—071)作者简介:孟文(1987一)男,河南周口人,中国科学院沈阳计算技术研究所硕士研究生,研究方向为实时控制,(

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