DSP交流伺服系統與CAN總線的通信設計

3 軟件設計

　　3.1 系統軟件

　　系統軟件完成整個系統大部分的功能：轉速調節、電流調節、矢量變換、磁場定向控制、電流計算、角度及轉速計算、鍵盤和顯示、以及通過CAN與上位機通信。

　　系統軟件包括兩大部分：主程序和中斷服務子程序。主程序完成DSP系統初始化、運行初始化、鍵盤/LCD控制、運行過程的控制以及故障檢測及處理等，其中運行初始化包括定時器和比較單元參數的初始化、轉子初始位置確定。在中斷子程序中，實現轉速環和電流環的控制，完成電機的矢量控制策略，實現轉速控制：轉速環周期為1 ms，完成轉速和位置角度的計算，計算得到的實際轉速與給定轉速的誤差通過轉速調節器得到電流Q軸分量的給定值，作為電流環的輸入;電流環由PWM定時中斷實現，完成相電流的采樣、坐標變換等計算，將實際值與給定值比較的誤差通過電流調節器，再進行SVPWM脈寬調制，即可得到需要的PWM波形。

　　3.2 CAN通信軟件設計

　　CAN總線的軟件設計包括3個主要部分：CAN芯片的初始化、信息的發送、信息的接收。CAN芯片的初始化包括位定時器的設置及對郵箱進行初始化。設置位定時器就是對寄存器BCRl，BCR2進行設置，確定CAN控制器的通信波特率、同步跳轉寬度、采樣次數和重同步方式。初始化郵箱主要是設置郵箱的標識符、發送的是數據幀還是遠程幀、對發送數據區賦初值。

　　信息的發送采用查詢的方式，接收可采用中斷方式，也可采用查詢方式。流程如圖4和圖5所示。　　

圖5 接收可采用中斷方式流程

　　調試時，可先編寫自測試程序(MCR的ATM位置1)，然后分別調試發送和接收模塊，最后進行收發聯調，這樣可以加快調試進程。需要注意的是，在自測試模式時，不需要與CAN總線相連，接收信箱接收CAN自身的發送信箱發送的信息幀，產生應答信號，但是不能接收標識符。接收信息時，注意接收屏蔽使能位AME的設置：AME=0時，禁止相應的標識符屏蔽，接收信箱的標識符必須與被接收的信息標識符相符才能接收;AME=1時，使能相應的標識符屏蔽，設置局部接收屏蔽寄存器(LAM)。

4 結 語

　　這里主要是在實驗室環境下，對CAN總線在變頻器系統中的應用做了研究，將TMS320LF2407A用于變頻調速系統，充分利用DSP強大的運算功能和豐富的外圍接口電路，同時，將CAN總線引入到現場數據的傳輸中，從而提高了網絡的可靠性和容錯能力。實驗結果表明，該系統正確、可靠、擴展性好。CAN總線抗干擾性強，控制效果較好。CAN總線上如果有多個以2407A為控制核心的變頻調速系統，以不同的標識符來區別各個節點，多節點DSP的硬件接口設計與單節點的設計完全一樣。