基于DSP與FPGA的機(jī)器人聲控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
其中R1為DSP指令寄存器,R2為當(dāng)前坐標(biāo)寄存器,通過(guò)DSP的輸出坐標(biāo)與FPGA的當(dāng)前坐標(biāo)進(jìn)行差值運(yùn)算來(lái)確定步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度,優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)新的輸入指令的變化,結(jié)束當(dāng)前動(dòng)作以運(yùn)行新的指令,指令執(zhí)行完畢后,系統(tǒng)清零,步進(jìn)電機(jī)回到初始狀態(tài)。
4.2 FPGA邏輯仿真
FPGA以MAX-PLUSⅡ開(kāi)發(fā)平臺(tái),用語(yǔ)言為VHDL語(yǔ)言對(duì)上述邏輯功能進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過(guò)JTAG接口進(jìn)行了調(diào)試,F(xiàn)LEXl0KE芯片能夠根據(jù)DSP輸出指令輸出正確的正反轉(zhuǎn)信號(hào)和脈沖波形。
4.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
FPGA通過(guò)P1,L1,P2,L2輸出控制控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用的是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細(xì)分二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用芯片TA8435H,F(xiàn)PGA與TA8435H電路連接如圖6。
由于FLEX1OKE和TMS320VC5509工作電壓為3.3 V,而TA8435H為5 V和25 V,所以管腳連接使用光電耦合器件TLP521,使兩邊電壓隔離。CLK1為時(shí)鐘輸入腳,CW/CCW為正反轉(zhuǎn)控制腳,A,A,B,B為二相步進(jìn)電機(jī)輸入。
5 結(jié) 語(yǔ)
系統(tǒng)充分利用了DSP的高處理速度和可擴(kuò)展的片外存儲(chǔ)空間,具有高速、實(shí)時(shí)、識(shí)別率高的特點(diǎn)并支持大的語(yǔ)音庫(kù),F(xiàn)PGA的使用使系統(tǒng)電路獲得簡(jiǎn)化,一片 FLEXl0KE芯片可以完成2個(gè)步進(jìn)電機(jī)的時(shí)序控制。雖然在處理速度和語(yǔ)音庫(kù)的存儲(chǔ)容量上與PC機(jī)系統(tǒng)具有一定的差距,但在機(jī)器人的微型化、低功耗和特定功能實(shí)現(xiàn)上,以DSP和FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)無(wú)疑具有廣闊的前景。
評(píng)論