本文研究实现了开放式数控系统中基于DSP的多轴运动控制器的硬件及软件构成,并最后通过实验测试了板卡的性能。 运动控制器的CPU为TI公司的16位定点数字信号处理器TMS320LF2407A。本文详细介绍了TMS320LF2407A的工作原理及编程环境。通过采用具有极高运算速度的DSP芯片能使整个控制系统具有更高的效率、更高的安全性,完全能满足数控加工的实时性要求。 本文研究应用通过双口RAM实现运动控制器与PC机的数据通讯,介绍了双口RAM作为DSP和PC中间共享存储器通讯的实现机理。采用双口RAM作为数据交换的中介,是一种实用、高效的系统实现方法,可以使系统交换更高速可靠地完成。 控制器构成的数控系统为半闭环系统,其位置反馈电路针对脉冲编码器的信号进行处理,反馈到控制器中进行位置控制。这一部分采用倍频、计数芯片HCTL2020完成,能有效有简化系统设计,提高系统设计质量。 完成控制器外界接口模块的设计工作,实现用D/A及脉冲两种控制信号输出方式,其中着重介绍了模拟量输出方式的电路设计过程。 整体硬件采用Lattice公司的GAL22V10来完成电路的逻辑电路设计,可有效地减少板卡的体积及增加电路的可靠性,编程语言采用ABEL语句。 本文详细介绍了将实时嵌入式系统μC/OS-Ⅱ移植入控制器的实现方法,并在此实时嵌入式系统的基础上介绍了DSP运动控制器的软件总体结构设计,给出了其中关键程序模块,如插补程序、位置控制程序及主循环程序设计模块。 课题完成了整个硬件的设计,并完成了系统软件体系的构成,包括DSP的初始化、多任务的建立、各个功能模块的初步构成,并在TI公司CCS2.20(C2000)系统环境下完成硬件测试工作,最后进行了多任务运行CPU占用量的测试,取得了预期的效果。