基于FPGA的關(guān)節(jié)伺服控制器總線技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)器人在人類(lèi)的生產(chǎn)生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，尤其是在太空、水下等特殊場(chǎng)合下，機(jī)器人更是發(fā)揮了重要的作用。這些場(chǎng)合的惡劣環(huán)境，對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。而系統(tǒng)總線作為是機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性對(duì)整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有著舉足輕重的作用。為此本文對(duì)高可靠性的總線冗余系統(tǒng)進(jìn)行了探討和研究，給出了從物理層到高級(jí)鏈路層、從理論到實(shí)踐的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 隨著CAN總線的優(yōu)越性得到人們的廣

2、泛認(rèn)可，CAN總線的應(yīng)用技術(shù)也層出不窮。本文充分利用CAN總線的諸多特性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的冗余可靠高效的CAN總線網(wǎng)絡(luò)。 文章首先對(duì)總線的硬件冗余方式進(jìn)行研究，提出一種基于FPGA的全冗余總線結(jié)構(gòu)，還提出了一種集成于CAN總線IP內(nèi)的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)提升算法來(lái)對(duì)報(bào)文進(jìn)行調(diào)度，用極小的開(kāi)銷(xiāo)，避免了網(wǎng)絡(luò)通信繁忙時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的報(bào)文出現(xiàn)“死鎖”的問(wèn)題。隨后為了更好的提高總線系統(tǒng)的可靠度，依據(jù)滑動(dòng)窗口的應(yīng)答與自動(dòng)重傳方法，提出