基于DSP與FPGA的四軸運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)與研究
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為增強(qiáng)抗干擾性，DSP通過以太網(wǎng)控制器RTL8019AS與上位機(jī)連接，RTL8019AS內(nèi)部含有一個(gè)16 KB的SDRAM，DSP通過外部存儲(chǔ)器接口對(duì)其進(jìn)行讀寫來接收上位機(jī)的命令或向上位機(jī)傳送反饋信號(hào)。在數(shù)據(jù)處理過程中要占用大量的存儲(chǔ)空間，DSP內(nèi)部?jī)H含有18K×16 b的SARAM和128 K×16 b的FLASH，存儲(chǔ)空間顯得過小，所以通過外部接口擴(kuò)展了256K×16 b RAM和512K×16 b FLASH，RAM和FLASH芯片分別選擇IS61LV25616 AL、SST39VF800，它們都具有接口簡(jiǎn)單、讀寫速度快等優(yōu)點(diǎn)。SCI模塊用于擴(kuò)展RS 232串行通信接口，串口芯片使用MAX 3232。
運(yùn)動(dòng)控制器所需電壓為5 V，3．3 V，1．8 V，1．2 V。輸入電壓5 V，分別采用穩(wěn)壓芯片LM1085IS3．3，LM1117-1．8將其轉(zhuǎn)換成3．3 V和1．8 V，由于TMS320F2812的I／O電壓3．3 V要先于內(nèi)核電源上電，所以1．8 V要由3．3V降壓得到，以確保上電次序。1．2 V是FPGA內(nèi)核所需電壓，由穩(wěn)壓芯片LM317S穩(wěn)壓得到，LM317S的輸出電壓范圍為1．2～25 V，復(fù)位電路采用SP708低功耗微處理器監(jiān)控器件，此器件有眾多的組件，有效的增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性及工作效率。
3 FPGA模塊設(shè)計(jì)
FPGA用于軸資源的擴(kuò)展，當(dāng)接收到DSP中的規(guī)劃位置后，在軸資源中對(duì)其進(jìn)行變換處理，輸出到伺服控制器中，伺服控制器將規(guī)劃位置與編碼反饋的計(jì)數(shù)位置進(jìn)行比較，獲得跟隨誤差，并通過伺服控制算法得到實(shí)時(shí)的控制量，將控制量傳遞給D／A轉(zhuǎn)換器，由D／A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成控制電壓輸出。
EP2C8F256C6是ALTERA公司CycloneⅡ系列芯片，其特點(diǎn)為高性能低功耗，內(nèi)核供電電壓為1．2 V，8 256個(gè)邏輯單元(LEs)，182個(gè)用戶I／O口(項(xiàng)目中使用了157個(gè)I／O口)，165 888 b的內(nèi)部RAM，嵌入了18 b的乘法器，每個(gè)乘法器又可拆成2個(gè)9 b的乘法器，芯片內(nèi)部含有2個(gè)鎖相環(huán)(PLL)，8個(gè)全局時(shí)鐘(Global Clocks)。該芯片所具有的邏輯單元數(shù)、頻率和用戶I／O口等都能很好的滿足設(shè)計(jì)需求。FPGA的外圍模塊擴(kuò)展如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/190768.htm
評(píng)論