一種嵌入式運動控制器的實現

　　軟件設計采用模塊化設計方法，程序的總體結構采用以數據管理和位置速度控制為主，以I/O端口控制、邏輯控制、插補運算等為中斷任務或子函數任務的形式。位置速度控制主要負責對實時運動狀態的監控與調節;I/O端口控制主要負責掃描輸入端口、設置輸出端口等輔助性任務。

　　DSP控制程序主要由一個定時中斷構成，主程序啟動后，首先完成對TMS320F2812的初始化及系統的一些基本配置，并處于等待狀態。運動控制功能是在伺服中斷服務程序中實現的。主程序和伺服中斷服務程序基本流程如圖4所示。

　　FPGA主要完成運動控制器的精插補功能，采用數字積分法進行插補。把數字積分法分為3個狀態：

　　(1)狀態WAIT，等待插補信號;

　　(2)狀態L1，判斷總的脈沖數;

　　(3)狀態L2，積分累加器累加一次，如有溢出，相應的輸出脈沖為高電平，剩余累加次數減1。

　　數字積分法的有限狀態機如圖5所示。

　　觸發條件T1：沒有啟動信號，下一狀態為WAIT，無操作;

　　觸發條件T2：有啟動信號，下一狀態為L1，操作為初始化各寄存器，置忙信號;

　　觸發條件T3：剩余累加次數大于0，下一狀態為L2，操作為各軸輸出脈沖為低電平;

　　觸發條件T4：剩余累加次數為0，下一狀態為WAIT，操作為各軸輸出脈沖為低電平，清忙標志;

　　無觸發條件：下一狀態為L1。

　　具體實現方法為：時序電路產生的插補脈沖作為此模塊的累加脈沖，每累加1次，剩余累加次數減1。當剩余累加次數為0時，此次插補過程結束。

　　4 結語

　　該運動控制器的結構設計可以模塊化和易于擴展，這樣可以滿足用戶的各種需求。在軟件部分中，采用有限狀態機的插補方法，在插補速度處理環節做了優化，使脈沖輸出更加穩定。