基于DSP和CPLD的運(yùn)動(dòng)控制卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、開放式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)已成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要研究方向之一，其中，“計(jì)算機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡”的模式已成為開放式數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主流方向。在該模式中，運(yùn)動(dòng)控制卡的性能優(yōu)劣成為影響數(shù)控系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵因素。
　　 在分析與總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡的設(shè)計(jì)問題，提出一種基于數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor，DSP）和復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex Programmable

2、 Logic Device，CPLD）聯(lián)合控制技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制卡解決方案。在該解決方案中，運(yùn)動(dòng)控制卡采用PCI總線協(xié)議與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜軌跡運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制功能。在關(guān)鍵技術(shù)上，引入PCI總線控制器于CPLD片上集成技術(shù)，提高了頻繁插拔型PCI總線設(shè)備的可靠性和安全性；研發(fā)了勻速輸出狀態(tài)可控FIFO（First Input First Output，先入先出）的“漏水算法”，為用戶端提供了更高效實(shí)用的API（Application Pr

3、ogramming Interface，應(yīng)用程序編程接口），使終端用戶開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品更加便捷高效，同時(shí)，保證了下層硬件輸出控制的實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性；采用DSP與CPLD復(fù)用RAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，極大的提高了帶寬利用率；在高性能DSP上引入插補(bǔ)算法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜軌跡坐標(biāo)點(diǎn)的插補(bǔ)運(yùn)算功能，使運(yùn)動(dòng)控制卡具備復(fù)雜軌跡控制信號(hào)的實(shí)時(shí)輸出能力。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，基于DSP和CPLD的運(yùn)動(dòng)控制卡方案實(shí)現(xiàn)了高速、精確、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的復(fù)雜軌跡運(yùn)動(dòng)控制，且