基于DSP和FPGA的四轴运动控制卡的研究与开发
| 摘要 | 第1-7页 |
| abstract | 第7-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-17页 |
| ·引言 | 第12页 |
| ·数控系统的发展及现状 | 第12-13页 |
| ·运动控制器的发展及研究现状 | 第13-16页 |
| ·运动控制器的发展 | 第13-15页 |
| ·运动控制器的现状 | 第15-16页 |
| ·本课题研究目的及内容 | 第16-17页 |
| ·课题研究目的 | 第16页 |
| ·课题研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 板卡总体方案设计 | 第17-22页 |
| ·四轴运动控制卡技术指标 | 第17-18页 |
| ·运动控制卡硬件平台总体方案 | 第18-20页 |
| ·主控单元 | 第19页 |
| ·主机通信接口 | 第19页 |
| ·外围接口设计 | 第19-20页 |
| ·运动控制卡软件平台总体方案 | 第20-21页 |
| ·本章小结 | 第21-22页 |
| 第3章 运动控制卡硬件设计方案 | 第22-34页 |
| ·DSP及其外围电路设计 | 第22-25页 |
| ·DSP电源电路设计 | 第22页 |
| ·DSP电源监控和复位电路 | 第22-23页 |
| ·JTAG接口电路 | 第23-24页 |
| ·DSP外围总线地址映射 | 第24-25页 |
| ·FPGA外围电路设计 | 第25-27页 |
| ·FPGA电源设计 | 第25-26页 |
| ·FPGA配置设计 | 第26-27页 |
| ·PCI接口电路设计 | 第27-29页 |
| ·PCI接口电平转换 | 第27-28页 |
| ·PCI连接器设计注意事项 | 第28-29页 |
| ·外围接口电路设计 | 第29-31页 |
| ·差分脉冲输出电路 | 第29-30页 |
| ·编码器输入电路 | 第30页 |
| ·普通I/O接口电路 | 第30-31页 |
| ·板卡硬件实现及其注意事项 | 第31-33页 |
| ·四层PCB板设计 | 第31-32页 |
| ·系统电磁兼容性(EMC)考虑 | 第32页 |
| ·运动控制卡的硬件实现 | 第32-33页 |
| ·本章小结 | 第33-34页 |
| 第4章 FPGA内部模块设计 | 第34-55页 |
| ·FPGA内部模块总述 | 第34-35页 |
| ·运动控制功能模块设计 | 第35-44页 |
| ·状态和命令控制寄存器 | 第35-36页 |
| ·硬件精插补模块设计 | 第36-39页 |
| ·编码器反馈模块设计 | 第39-41页 |
| ·特殊I/O模块设计 | 第41-42页 |
| ·位置计数器设计 | 第42-44页 |
| ·PCI总线控制器设计 | 第44-52页 |
| ·设计目标 | 第44页 |
| ·PCI总线结构简化 | 第44-45页 |
| ·PCI总线目标控制器的FPGA实现 | 第45-50页 |
| ·PCI总线控目标制器时序仿真 | 第50-52页 |
| ·双口RAM模块设计 | 第52-54页 |
| ·双口RAM设计 | 第52-53页 |
| ·双口RAM中断防冲突设计 | 第53-54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 运动控制算法研究 | 第55-70页 |
| ·轨迹规划算法研究 | 第55-61页 |
| ·时间分割法介绍 | 第55-56页 |
| ·直线插补算法 | 第56-57页 |
| ·圆弧插补算法 | 第57-60页 |
| ·圆弧插补位置误差校正 | 第60-61页 |
| ·速度控制算法 | 第61-69页 |
| ·梯形速度控制算法 | 第61-63页 |
| ·S形速度控制算法原理 | 第63-65页 |
| ·S形曲线速度控制讨论 | 第65-68页 |
| ·编码器反馈速度计算 | 第68-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 第6章 运动控制卡软件设计 | 第70-78页 |
| ·数据通信格式设计 | 第70-74页 |
| ·双口RAM存储空间分配 | 第70-71页 |
| ·通信命令设计 | 第71-74页 |
| ·用户界面设计 | 第74-75页 |
| ·DSP程序设计 | 第75-77页 |
| ·DSP主程序模块 | 第76页 |
| ·DSP与双口RAM通信模块 | 第76-77页 |
| ·算法实现程序模块 | 第77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 第7章 运动控制卡的调试与试验分析 | 第78-87页 |
| ·板卡硬软件调试 | 第78-80页 |
| ·PCI硬件驱动开发 | 第80-82页 |
| ·WinDriver简介 | 第80-81页 |
| ·PCI硬件驱动的开发 | 第81-82页 |
| ·运动控制卡试验及结果分析 | 第82-86页 |
| ·圆弧插补S形速度试验 | 第83-85页 |
| ·直线插补梯形变速试验 | 第85-86页 |
| ·本章小结 | 第86-87页 |
| 总结 | 第87-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 附录1 四轴运动控制卡实物图片 | 第94-95页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第95页 |
