基于DSP與FPGA的機器人聲控系統(tǒng)設計方案
其中R1為DSP指令寄存器,R2為當前坐標寄存器,通過DSP的輸出坐標與FPGA的當前坐標進行差值運算來確定步進電機的旋轉方向和旋轉角度,優(yōu)點是可以根據(jù)新的輸入指令的變化,結束當前動作以運行新的指令,指令執(zhí)行完畢后,系統(tǒng)清零,步進電機回到初始狀態(tài)。
4.2 FPGA邏輯仿真
FPGA以MAX-PLUSⅡ開發(fā)平臺,用語言為VHDL語言對上述邏輯功能進行設計,并通過JTAG接口進行了調試,F(xiàn)LEXl0KE芯片能夠根據(jù)DSP輸出指令輸出正確的正反轉信號和脈沖波形。
4.3 步進電機驅動設計
FPGA通過P1,L1,P2,L2輸出控制控制步進電機驅動芯片。步進電機驅動采用的是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細分二相步進電機驅動專用芯片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為時鐘輸入腳,CW/CCW為正反轉控制腳,A,A,B,B為二相步進電機輸入。
5 結 語
系統(tǒng)充分利用了DSP的高處理速度和可擴展的片外存儲空間,具有高速、實時、識別率高的特點并支持大的語音庫,F(xiàn)PGA的使用使系統(tǒng)電路獲得簡化,一片 FLEXl0KE芯片可以完成2個步進電機的時序控制。雖然在處理速度和語音庫的存儲容量上與PC機系統(tǒng)具有一定的差距,但在機器人的微型化、低功耗和特定功能實現(xiàn)上,以DSP和FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)無疑具有廣闊的前景。
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