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DSP和CPLD的运动控制卡设计与实现
资料介绍
开放式体系结构的数控系统已成为当今数控技术发展的主要研究方向之一，其中，“计算机+运动控制卡”的模式已成为开放式数控技术发展的主流方向。在该模式中，运动控制卡的性能优劣成为影响数控系统整体性能的关键因素。
在分析与总结了当前国内外相关研究成果的基础上，针对运动控制卡的设计问题，提出一种基于数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）和复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）联合控制技术的运动控制卡解决方案。在该解决方案中，运动控制卡采用PCI总线协议与计算机通信，实现了复杂轨迹运动的实时控制功能。在关键技术上，引入PCI总线控制器于CPLD片上集成技术，提高了频紧插拔型PCl总线设备的可靠性和安全性；研发了匀速输出状态可控FIFO（First lnput First Output，先入先出）的“漏水算法”，为用户端提供了更高效实用的API（Application Programming Interface，应用程序编程接口），使终端用户开发应用产品更加便捷高效，同时，保证了下层硬件输出控制的实时性与稳定性：采用DSP与CPLD复用RAM技术实现数据交互，极大的提高了带宽利用率；在高性能DSP上引入插补算法，实现了复杂轨迹坐标点的插补运算功能，使运动控制卡具备复杂轨迹控制信号的实时输出能力。
实验表明，基于DSP和CPLD的运动控制卡方案实现了高速、精确、实时、稳定的复杂轨迹运动控制，且接口广泛支持市面上多种类型的主流数控机构，是一款低成本、高性能及多功能的运动控制解决方案。
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