采用USB通信方式的運(yùn)動控制卡的研究與設(shè)計.pdf

1、運(yùn)動控制卡是一種PC機(jī)及工控機(jī)接口卡，作為各種運(yùn)動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元，大多用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的運(yùn)動控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的采用PCI、ISA等總線接口并使用數(shù)字電路或單片機(jī)的運(yùn)動控制卡，無論是接口卡的連接方便性還是對電動機(jī)運(yùn)動控制的速度和精度都已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代自動控制場合的進(jìn)一步要求，這促使我們選用一些新的方法和新的技術(shù)來對傳統(tǒng)的運(yùn)動控制卡進(jìn)行改進(jìn)。
　　 當(dāng)前USB接口已經(jīng)成為計算機(jī)

2、標(biāo)準(zhǔn)接口，正在逐步取代計算機(jī)的其他接口，并且隨著USB新標(biāo)準(zhǔn)的推出和傳輸速度的提高，越來越多的計算機(jī)外圍設(shè)備采用USB傳輸。相對于串口和并口而言，USB不用外接電源，具有自供電的優(yōu)勢，為接口卡的設(shè)計提供了方便?？刂菩酒矫妫珼SP以其良好的性能，計算速度快和功能強(qiáng)大，被越來越多地運(yùn)用到電機(jī)控制領(lǐng)域。本論文將這兩方面優(yōu)勢相結(jié)合，設(shè)計了一個基于DSP為控制核心、采用USB通信方式的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中常用的3軸步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)運(yùn)動控制卡。以高性能

3、DSP為處理核心可以大幅提高運(yùn)動控制的速度和精度，滿足了我們對性能的要求，而采用USB通信方式又很好的滿足了對靈活性的要求。
　　 DSP選用TI公司的TMS320F2812為主處理芯片，用以實(shí)現(xiàn)對控制信號的分析和插補(bǔ)程序的運(yùn)算，確定插補(bǔ)軌跡等。USB接口芯片采用Cypress公司的EZ-USB FX2CY7C68013，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制卡和PC機(jī)的USB通信。
　　 論文共分7章，其中第一章是緒論，第二章簡要介紹運(yùn)動控

4、制卡芯片選型和運(yùn)動控制卡與PC機(jī)之間采用的通信方式，第三章介紹了運(yùn)動控制卡的電路組成，第四章介紹了插補(bǔ)算法，第五章介紹運(yùn)動控制卡的軟件設(shè)計，第六章介紹了PC端人機(jī)界面程序，第七章是總結(jié)與展望。論文主要研究內(nèi)容包括：
　　 1. 深入探討了當(dāng)前運(yùn)動控制卡的研究現(xiàn)狀。采用了高性能的DSP芯片和方便的USB 通信方式，解決了運(yùn)動控制卡既要高精度又要安裝靈活的要求，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)運(yùn)動控制卡拔插困難、不便于安裝或者控制精度低的不足。