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近年来随着通信技术、计算机领域的不断发展,工业通信由原来的单一方式逐渐的变为开放式控制局域网。传统控制方式主要是通过专用集成芯片、印制板电路,即使采取总线控制也都是非标准开放性不好的控制总线,同时在电路控制工作时很容易出现死机或者烧毁元器件情况,不能充分考虑高速电路的SI(信号完整性)、PI(电源完整性)、EMC(电磁兼容性)。因此设计一款具有自兼容性以及整机控制工作时具有抵抗外界干扰的基于开放性总线的运动控制板卡是必要。 本论文设计基于CAN总线的运动控制板卡,是基于一种标准开放式总线CAN总线局域网控制。利用控制局域网,采取多主控制方式,是对传统单一控制的一大进步。从原理图设计到四层PCB制作利用SI、PI以及EMC理论,并通过仿真设计,使其板卡能够很好的适应复杂的电磁环境以及在高速率情况下也能够稳定、可靠的工作避免出现误动作或死机现象。 本论文首先介绍了设计总体方案,核心控制处理器是DSP,通过DSP内嵌的CAN模块与带CAN卡的上位PC机通过CAN总线通信。DSP通过GPIO端口与伺服驱动控制器连接,通过发送指令脉冲控制电机的位置。其次,比较工业领域的通信方式,根据不同的工作环境确定通信方式和选择元器件,避免电磁环境下出现误动作。运动控制板卡的原理图设计时,充分考虑电气设计的EMC以及PDS系统(电源分布系统)使设计的原理图就具备抗干扰能力强、可靠性高等特点。最后从运动控制板卡的PCB设计出发,具体介绍了设计四层PCB时所要求的SI、PI、EMC理论,并通过仿真得到具备自兼容和有能力抵抗外界电磁干扰的基于CAN总线的运动控制板卡。