一種dsp平臺運動控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及運動控制系統領域，特別涉及一種DSP平臺運動控制系統。
【背景技術】
[0002]在機器人、數控機床或其它多軸系的運動控制系統中，多軸運動控制器是最核心的組成部分，近年來越來越多力量投入到多軸運動器的研究中，在市場上也出現了接口不一、性能各異的同類產品。隨著機電設備智能化的發展，其控制系統機載化、小型化的成為一種必然的趨勢。
[0003]平臺性能的好壞，算法的復雜程度決定了運動控制設備使用的場合，性能一般的運動控制設備，只能運行在復雜度一般，運行速度較慢的機器設備中。而一些高精度、高速度的機器，如CNC、點膠機、激光雕刻機等需要用到高性能的運動控制設備。而目前的運動控制設備還不具備較高的性能，不能滿足高精度、高速度的機器的要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不具備較高的性能的缺陷，提供一種具備較高的性能的DSP平臺運動控制系統。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種DSP平臺運動控制系統，包括運動控制卡、電機驅動器和電機，所述電機上安裝有編碼器，所述運動控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與所述ARM芯片和電機驅動器連接、用于產生電機控制信號并進行調制輸出、同時通過所述編碼器的反饋信號來讀取所述電機的位置，所述電機驅動器還與所述電機連接、用于驅動所述電機，所述DSP芯片分別與所述ARM芯片和FPGA芯片連接，所述DSP芯片采用高性能浮點DSP芯片，用于進行加減速和插補運算。
[0006]在本實用新型所述的DSP平臺運動控制系統中，所述DSP平臺運動控制系統還包括上位機，所述運動控制卡還包括PCI橋接芯片，所述上位機通過所述PCI橋接芯片與所述ARM芯片連接。
[0007]在本實用新型所述的DSP平臺運動控制系統中，所述ARM芯片與所述FPGA芯片通過SPI總線和I2C總線相互連接通信，所述SPI總線管理數據業務，所述I2C總線管理所述FPGA芯片的狀態及連接方式。
[0008]在本實用新型所述的DSP平臺運動控制系統中，所述ARM芯片通過SPI總線與所述DSP芯片連接。
[0009]在本實用新型所述的DSP平臺運動控制系統中，所述上位機通過PCI總線與所述PCI橋接芯片連接。
[0010]實施本實用新型的DSP平臺運動控制系統，具有以下有益效果:由于使用運動控制卡，運動控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，DSP芯片采用高性能浮點DSP芯片，通過采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片實現高性能的DSP平臺運動控制系統，所以其具備較高的性能。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實用新型DSP平臺運動控制系統一個實施例中的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]在本實用新型DSP平臺運動控制系統實施例中，其結構示意圖如圖1所示。圖1中，該DSP平臺運動控制系統包括運動控制卡1、電機驅動器2和電機3，電機3上安裝有編碼器(圖中未示出)，運動控制卡包括ARM芯片IUDSP芯片12和FPGA芯片13，FPGA芯片13分別與ARM芯片11和電機驅動器2連接、用于產生電機控制信號并進行調制輸出、同時通過編碼器的反饋信號來讀取電機3的位置，電機驅動器2還與電機3連接、用于驅動電機3，DSP芯片12分別與ARM芯片11和FPGA芯片13連接，DSP芯片12采用高性能浮點DSP芯片，用于進行加減速和插補運算。
[0015]本實施例中，具體的，ARM芯片11實現的功能如下:管理外部接口，例如USB接口和以太網接口等等；通過FPGA芯片13連接電機驅動器2，控制電機運動信號以及捕捉編碼器信號。DSP芯片12實現的功能如下:梯形、S形加減速算法，多軸直線、圓弧精插補算法，樣條插補支持的小線段高速插補算法，電子齒輪算法，電子凸輪算法以及帶FIFO功能的速度前瞻規劃算法等等。FPGA芯片13實現的功能如下:粗(插補周期長)直線插補，電機控制信號輸出以及脈沖計數。通過采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片實現高性能運動控制器，使其具備強大的性能和高級功能，所以該DSP平臺運動控制系統具備較高的性能。
[0016]本實施例中，該DSP平臺運動控制系統還包括上位機4，運動控制卡I還包括PCI橋接芯片14，上位機4通過PCI橋接芯片14與ARM芯片11連接。也就是上位機4通過PCI橋接芯片14與ARM芯片11進行通信。運動控制卡I采用全高PCI卡設計，易于工控機安裝。
[0017]本實施例中，ARM芯片11與FPGA芯片12通過SPI總線和I2C總線相互連接通信，SPI總線管理數據業務，I2C總線管理FPGA芯片的狀態及連接方式。ARM芯片11通過SPI總線與DSP芯片13連接。上位機4通過PCI總線與PCI橋接芯片14連接。
[0018]總之，在本實施例中，通過采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片實現高性能運動控制器，使其具備強大的性能和高級功能，所以該DSP平臺運動控制系統具備較高的性能，使其能滿足高精度、高速度機器的要求。運動控制卡I采用全高PCI卡設計，易于工控機安裝。
[0019]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種DSP平臺運動控制系統，其特征在于，包括運動控制卡、電機驅動器和電機，所述電機上安裝有編碼器，所述運動控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與所述ARM芯片和電機驅動器連接、用于產生電機控制信號并進行調制輸出、同時通過所述編碼器的反饋信號來讀取所述電機的位置，所述電機驅動器還與所述電機連接、用于驅動所述電機，所述DSP芯片分別與所述ARM芯片和FPGA芯片連接，所述DSP芯片采用高性能浮點DSP芯片，用于進行加減速和插補運算。2.根據權利要求1所述的DSP平臺運動控制系統，其特征在于，所述DSP平臺運動控制系統還包括上位機，所述運動控制卡還包括PCI橋接芯片，所述上位機通過所述PCI橋接芯片與所述ARM芯片連接。3.根據權利要求1或2所述的DSP平臺運動控制系統，其特征在于，所述ARM芯片與所述FPGA芯片通過SPI總線和I2C總線相互連接通信，所述SPI總線管理數據業務，所述I2C總線管理所述FPGA芯片的狀態及連接方式。4.根據權利要求3所述的DSP平臺運動控制系統，其特征在于，所述ARM芯片通過SPI總線與所述DSP芯片連接。5.根據權利要求2所述的DSP平臺運動控制系統，其特征在于，所述上位機通過PCI總線與所述PCI橋接芯片連接。
【專利摘要】本實用新型提出了一種DSP平臺運動控制系統，包括運動控制卡、電機驅動器和電機，所述電機上安裝有編碼器，所述運動控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與所述ARM芯片和電機驅動器連接、用于產生電機控制信號并進行調制輸出、同時通過所述編碼器的反饋信號來讀取所述電機的位置，所述電機驅動器還與所述電機連接、用于驅動所述電機，所述DSP芯片分別與所述ARM芯片和FPGA芯片連接，所述DSP芯片采用高性能浮點DSP芯片，用于進行加減速和插補運算。實施本實用新型的DSP平臺運動控制系統，具有以下有益效果：具備較高的性能。
【IPC分類】G05B19/414
【公開號】CN204904062
【申請號】CN201520481624
【發明人】周茂林
【申請人】周茂林
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月2日