基于DSP运动控制器课程设计说明书.docVIP

山东建筑大学 课 程 设 计 说 明 书 题 目：课 程：院 （部）：专 业：班 级：学生姓名：学 号：指导教师：完成日期：2013年7月 目录 摘 要 I 1.设计目的 2.设计要求 I 3.设计内容 I 3.1系统的构成与原理 I 3.1.1.系统的构成 I 3.1.2.系统的工作原理 I 3.2系统的硬件电路描述. I 3.2.1电源模块. I 3.2.2.外围存储器模块 I 3.2.3.USB模块 I 3.2.4.SCI串口模块 I 3.2.5.PCI总线模块 I 3.2.6.I/O输入输出接口模块 I 3.2.7.DSP+CPLD主控模块 I 总结与致谢. I 参考文献. I  摘 要 由于DSP将超强的高速实时处理能力和丰富的外设功能集于一身，目前，以DSP为核心的嵌入式运动控制器已经成为开放式运动控制器的发展主流，并获得广泛的应用。本对运动控制器基本功能研究，在分析、消化已有的基于DSP的运动控制器硬件资源基础上，运动控制器。本运动控制器的硬件结构主要分为如下几个模块：DSP+CPLD 主控模块，包括 DSP 核心模块和 CPLD 驱动与扩展模块；通信接口模块，包括 PCI 总线、USB 总线和串口；I/O 输入输 出接口模块以及外围存储器模块1 设计目的 运动控制器是一种用于多种运动控制场合的上位控制单元，通常采用专业运动控制芯片或高速DSP来控制步进电机或伺服电机。运动控制器与PC机构成主从结构。PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控工作；控制器完成运动控制的细节。运动控制器配有库函数供用户调用，这种开放的结构能够广泛应用于制造业中设备自动化的各个领域。 由于DSP将超强的高速实时处理能力和丰富的外设功能集于一身，目前，以DSP为核心的嵌入式运动控制器已经成为开放式运动控制器的发展主流，并获得广泛的应用。本对运动控制器基本功能研究，在分析、消化已有的基于DSP的运动控制器硬件资源基础上，运动控制器。本运动控制器的硬件结构主要分为如下几个模块：DSP+CPLD 主控模块，包括 DSP 核心模块和 CPLD 驱动与扩展模块；通信接口模块，包括 PCI 总线、USB 总线和串口；I/O 输入输 出接口模块以及外围存储器模块根据设计题目的要求，选择确定DSP芯片型号，给出系统的各个硬件电路模块具体电路的实现过程。3 设计内容 3.1系统的构成与工作原理系统的构成硬件结构主要分为如下几个模块：DSP+CPLD 主控模块，包括 DSP 核心模块和 CPLD 驱动与扩展模块；通信接口模块，包括 PCI 总线、USB 总线和串口；I/O 输入输 出接口模块以及外围存储器模块 系统的工作原理??? 本系统由上位机通过双端口RAM把运动控制指令或控制参数传递给运动控制器的DSP，DSP根据采集到的PC机指令，通过位置控制和速度控制算法进行计算。然后将计算出的脉冲信号经脉冲驱动送电机驱动。系统的硬件电路描述本设计采用外部5V直流电压供电，电源插孔标识为内正外负。电源芯片TPS767D318为双电源输出，一路为3.3V、一路为1.8V，分别为外围电路和CPU供电。每路电源的大输出电流为1A。 RAM 型号为CY7C1021，64K×16bit 大小。在我们的核心板中，通过与门电路实现逻辑将其共用为程序RAM 和数据RAM。 3.2.3 USB模块 PDIUSBD12 是一个性能优化的USB器件。通常用于基于微控制器的系统并与微控制器通过高速通用并行接口进行通信也支持本地DMA。传输该器件采用模块化的方法实现一个USB接口允许在众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控制器允许使用现存的体系结构并使固件投资减到最小。这种灵活性减少了开发时间、风险和成本。主端点有双缓存配置，增加吞吐量，容易实现实时数据传输，在块传输模式下有1MB/s的数据传输率，在同步传输模式下有1Mb/s 的数据传输率。具有总线供电能力有非常好的EMI性能；片内8kV静电保护；双电压工作(3.3±0.3 V)或扩大的5 V电压范围3.6~5.5 V，多中断模式方便块传输和同步传输。 3.2.4 SCI串口模块 RS232接口芯片采用的是MAXIM 公司的MAX232。板上TX_232,RX_232 标识是指PC端的的发送和接收。串行通讯的双方的TX，RX必须反接。所以在原理图MAX232 电路中PC的TX_232 输出的是目标板的SCIRXD，目标板的SCITXD 经过MAX232 上输出的是PC 的RX_232。MX232具体学习请参考其数据手册。 3.2.5 PCI总线模块 本系统在用作插卡式运动控制时利用 PCI 总线实现DSP 与PC 的通信。PCI（PeripheralComponent In