一种dsp平台运动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及运动控制系统领域，特别涉及一种DSP平台运动控制系统。
【背景技术】
[0002]在机器人、数控机床或其它多轴系的运动控制系统中，多轴运动控制器是最核心的组成部分，近年来越来越多力量投入到多轴运动器的研究中，在市场上也出现了接口不一、性能各异的同类产品。随着机电设备智能化的发展，其控制系统机载化、小型化的成为一种必然的趋势。
[0003]平台性能的好坏，算法的复杂程度决定了运动控制设备使用的场合，性能一般的运动控制设备，只能运行在复杂度一般，运行速度较慢的机器设备中。而一些高精度、高速度的机器，如CNC、点胶机、激光雕刻机等需要用到高性能的运动控制设备。而目前的运动控制设备还不具备较高的性能，不能满足高精度、高速度的机器的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不具备较高的性能的缺陷，提供一种具备较高的性能的DSP平台运动控制系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种DSP平台运动控制系统，包括运动控制卡、电机驱动器和电机，所述电机上安装有编码器，所述运动控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分别与所述ARM芯片和电机驱动器连接、用于产生电机控制信号并进行调制输出、同时通过所述编码器的反馈信号来读取所述电机的位置，所述电机驱动器还与所述电机连接、用于驱动所述电机，所述DSP芯片分别与所述ARM芯片和FPGA芯片连接，所述DSP芯片采用高性能浮点DSP芯片，用于进行加减速和插补运算。
[0006]在本实用新型所述的DSP平台运动控制系统中，所述DSP平台运动控制系统还包括上位机，所述运动控制卡还包括PCI桥接芯片，所述上位机通过所述PCI桥接芯片与所述ARM芯片连接。
[0007]在本实用新型所述的DSP平台运动控制系统中，所述ARM芯片与所述FPGA芯片通过SPI总线和I2C总线相互连接通信，所述SPI总线管理数据业务，所述I2C总线管理所述FPGA芯片的状态及连接方式。
[0008]在本实用新型所述的DSP平台运动控制系统中，所述ARM芯片通过SPI总线与所述DSP芯片连接。
[0009]在本实用新型所述的DSP平台运动控制系统中，所述上位机通过PCI总线与所述PCI桥接芯片连接。
[0010]实施本实用新型的DSP平台运动控制系统，具有以下有益效果:由于使用运动控制卡，运动控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，DSP芯片采用高性能浮点DSP芯片，通过采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片实现高性能的DSP平台运动控制系统，所以其具备较高的性能。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型DSP平台运动控制系统一个实施例中的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]在本实用新型DSP平台运动控制系统实施例中，其结构示意图如图1所示。图1中，该DSP平台运动控制系统包括运动控制卡1、电机驱动器2和电机3，电机3上安装有编码器(图中未示出)，运动控制卡包括ARM芯片IUDSP芯片12和FPGA芯片13，FPGA芯片13分别与ARM芯片11和电机驱动器2连接、用于产生电机控制信号并进行调制输出、同时通过编码器的反馈信号来读取电机3的位置，电机驱动器2还与电机3连接、用于驱动电机3，DSP芯片12分别与ARM芯片11和FPGA芯片13连接，DSP芯片12采用高性能浮点DSP芯片，用于进行加减速和插补运算。
[0015]本实施例中，具体的，ARM芯片11实现的功能如下:管理外部接口，例如USB接口和以太网接口等等；通过FPGA芯片13连接电机驱动器2，控制电机运动信号以及捕捉编码器信号。DSP芯片12实现的功能如下:梯形、S形加减速算法，多轴直线、圆弧精插补算法，样条插补支持的小线段高速插补算法，电子齿轮算法，电子凸轮算法以及带FIFO功能的速度前瞻规划算法等等。FPGA芯片13实现的功能如下:粗(插补周期长)直线插补，电机控制信号输出以及脉冲计数。通过采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片实现高性能运动控制器，使其具备强大的性能和高级功能，所以该DSP平台运动控制系统具备较高的性能。
[0016]本实施例中，该DSP平台运动控制系统还包括上位机4，运动控制卡I还包括PCI桥接芯片14，上位机4通过PCI桥接芯片14与ARM芯片11连接。也就是上位机4通过PCI桥接芯片14与ARM芯片11进行通信。运动控制卡I采用全高PCI卡设计，易于工控机安装。
[0017]本实施例中，ARM芯片11与FPGA芯片12通过SPI总线和I2C总线相互连接通信，SPI总线管理数据业务，I2C总线管理FPGA芯片的状态及连接方式。ARM芯片11通过SPI总线与DSP芯片13连接。上位机4通过PCI总线与PCI桥接芯片14连接。
[0018]总之，在本实施例中，通过采用高性能的DSP芯片和FPGA芯片实现高性能运动控制器，使其具备强大的性能和高级功能，所以该DSP平台运动控制系统具备较高的性能，使其能满足高精度、高速度机器的要求。运动控制卡I采用全高PCI卡设计，易于工控机安装。
[0019]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种DSP平台运动控制系统，其特征在于，包括运动控制卡、电机驱动器和电机，所述电机上安装有编码器，所述运动控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分别与所述ARM芯片和电机驱动器连接、用于产生电机控制信号并进行调制输出、同时通过所述编码器的反馈信号来读取所述电机的位置，所述电机驱动器还与所述电机连接、用于驱动所述电机，所述DSP芯片分别与所述ARM芯片和FPGA芯片连接，所述DSP芯片采用高性能浮点DSP芯片，用于进行加减速和插补运算。2.根据权利要求1所述的DSP平台运动控制系统，其特征在于，所述DSP平台运动控制系统还包括上位机，所述运动控制卡还包括PCI桥接芯片，所述上位机通过所述PCI桥接芯片与所述ARM芯片连接。3.根据权利要求1或2所述的DSP平台运动控制系统，其特征在于，所述ARM芯片与所述FPGA芯片通过SPI总线和I2C总线相互连接通信，所述SPI总线管理数据业务，所述I2C总线管理所述FPGA芯片的状态及连接方式。4.根据权利要求3所述的DSP平台运动控制系统，其特征在于，所述ARM芯片通过SPI总线与所述DSP芯片连接。5.根据权利要求2所述的DSP平台运动控制系统，其特征在于，所述上位机通过PCI总线与所述PCI桥接芯片连接。
【专利摘要】本实用新型提出了一种DSP平台运动控制系统，包括运动控制卡、电机驱动器和电机，所述电机上安装有编码器，所述运动控制卡包括ARM芯片、DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片分别与所述ARM芯片和电机驱动器连接、用于产生电机控制信号并进行调制输出、同时通过所述编码器的反馈信号来读取所述电机的位置，所述电机驱动器还与所述电机连接、用于驱动所述电机，所述DSP芯片分别与所述ARM芯片和FPGA芯片连接，所述DSP芯片采用高性能浮点DSP芯片，用于进行加减速和插补运算。实施本实用新型的DSP平台运动控制系统，具有以下有益效果：具备较高的性能。
【IPC分类】G05B19/414
【公开号】CN204904062
【申请号】CN201520481624
【发明人】周茂林
【申请人】周茂林
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月2日