PCI總線的運動控制卡Motion Control Card Base on PCI Bus
運動控制器作為一個獨立的工業(yè)自動化控制類產(chǎn)品,已被廣泛應用于越來越多的產(chǎn)業(yè)領域,并形成引人矚目的市場規(guī)模,以DSP為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發(fā)展主流,它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結(jié)合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。插補是運動控制中最基本,最常用的功能,但是,目前運動控制卡都是由軟件來實現(xiàn)插補功能,耗費處理器資源較多,實時性不高,并且在某此應用中插補會有特殊的要求,例如在用電火花進行砂輪修整時需要響應快、實時性強的插補回退。本文通過對國內(nèi)外幾種典型運動控制卡的結(jié)構(gòu)和功能進行全面分析,研究、開發(fā)出一款以DSP為主控單元,基于PCI總線,可以實現(xiàn)自動、實時正反向硬件插補的運動控制卡,提出了運動控制卡的硬件總體設計方案,采用32位定點DSP TMS320F2812作為控制核心,專用接口芯片PCI9052實現(xiàn)PCI總線接口,采用VHDL語言編寫正向反向的直線、圓弧硬件插補程序。同時,對控制卡的各功能模塊如DSP供電系統(tǒng)、時鐘電路、DSP與PCI機之間的接口電路等實現(xiàn)方法進行了詳細研究。充分發(fā)揮了PC機和用戶交互的方便性,開發(fā)了容易使用的插補軌跡輸入程序,制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,方便了用戶界面程序的改進和研究。研究了運動控制卡的驅(qū)動程序開發(fā)方法,采用Windriver對板卡進行了功能的調(diào)試。采用模塊化程序設計方法,完成了DSP主控程序設計,包括DSP初始化模塊、與PC機的通信模塊以及運動控制卡各功能的測試模塊。
