基于DSP與FPGA的跟蹤伺服運動控制

2.4 其他模塊
其他模塊主要包括電源模塊和通信接口模塊。由于該控制器采用單＋5 V供電，因此在內部需要進行電壓轉換，主要包括3.3 V、1.9 V和1.2 V以及-5 V和±12 V。其中3.3 V、1.9 V和1.2 V采用的是一般的LDO電壓轉換芯片，而-5 V和±12 V則采用開關電源MC34063。由于DSP要求3.3 V上電在1.9 V之前，在這里選用通過3.3 V轉1.9 V的方法，既保證了上電順序，又能提高電源的轉換效率。
通信接口模塊包括1路CAN總線，1路RS232和2路RS422。設計時主要保證與系統的其他部分匹配，一般都采用通常的工業標準。
3 軟件流程
為了提高控制的精度和響應速度，在硬件電路基礎上增加位置環和速度環。其中位置和位置增量數據通過RS422從外部編碼器傳入，速度值數據通過由QEP電路產生。此外豐富的模擬信號輸入通道還可以增加電流環和其他反饋量，進一步提高系統的響應速度和穩定性。基本軟件流程圖如圖4所示。

系統上電后自動初始化各端口和相關變量，并等待接收上位機開始指令，接收到開始指令后進入準備狀態。因為整個跟蹤系統需要同步工作才能產生有效的數據，所以需要等待外部同步脈沖信號，在這里以外部中斷的形式接收。然后逐步完成控制算法。當收到結束指令時完成所有工作。
本文給出了一種基于DSP和FPGA的光電跟蹤系統伺服控制器的硬件結構和軟件流程。實驗證明，這種結構緊湊靈活，控制算法完全由控制器完成，使用CAN總線方式傳輸上位機指令，安全可靠，使計算機完全從工作現場解脫出來。