基于DSP和FPGA的数控铣床开放式运动控制器

【摘要】： 目前,开放式数控系统(ONC)正得到日益广泛的应用,其具有强大的适应性和灵活配置能力,控制软件具有及时扩展和联接功能,可以适应新技术的发展,扩展各种新功能,同时能适应计算机技术和信息技术的快速发展和更新换代。 运动控制器是开放式数控系统的核心,通过运动控制器在四轴联动数控铣床上的应用,使机床能够实现曲面加工,并且使该机床具有高速、高精度、高稳定性、实时控制以及四轴联动等性能,符合开放式数控系统要求的,具有较好的兼容性。 本课题主要进行了基于PCI总线以DSP和FPGA为核心处理器的运动控制器的硬件电路设计研究,主要工作内容包括： 1)对开放式数控系统的发展和国内外研究现状进行分析。 2)从系统整体的角度出发,提出了总体设计方案,并分析了DSP和FPGA作为运动控制器核心处理器优点和作用以及其他辅助芯片的作用进行说明。 3)进行了上位机与运动控制器之间的数据传输硬件电路设计。包括PC机与PCI9052、PCI9052与双口RAM和DSP TMS320LF2407A之间的硬件电路设计以及PCI9052的硬件配置电路。 4)进行DSP外围硬件电路设计,并主要对DSP最小系统、JTAG接口电路以及CAN接口电路进行了硬件电路设计与分析。 5)对运动控制器的软件总体流程进行了设计、对PCI9052、CAN接口电路的初始化进行了详细的介绍。 最后,对本课题研究内容进行了总结,并对运动控制器的发展作了展望。