嵌入式运动控制器设计

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嵌入式运动控制器设计

运动控制器是运动控制系统的核心部件。目前,国内的运动控制器大致可以分为3类:
第1类是以单片机等微处理器作为控制核心的运动控制器。这类运动控制器速度较慢、精度不高、成本相对较低,只能在一些低速运行和对轨迹要求不高的轮廓运动控制场合应用。
第2类是以专用芯片(ASIC)作为核心处理器的运动控制器,这类运动控制器结构比较简单,大多只能输出脉冲信号,工作于开环控制方式。由于这类控制器不能提供连续插补功能,也没有前馈功能,特别是对于大量的小线段连续运动的场合不能使用这类控制器。
第3类是基于PC总线的以DSP或FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。这类开放式运动控制器以DSP芯片作为运动控制器的核心处理器,以PC机作为信息处理平台,运动控制器以插件形式嵌入PC机,即“PC+运动控制器”的模式。这样的运动控制器具有信息处理能力强,开放程度高,运动轨迹控制准确,通用性好的特点。但是这种方式存在以下缺点:运动控制卡需要插入计算机主板的PCI或者ISA插槽,因此每个具体应用都必须配置一台PC机作为上位机。这无疑对设备的体积、成本和运行环境都有一定的限制,难以独立运行和小型化。
针对这些问题,设计了一种基于ARM+DSP的嵌入式运动控制器。该控制器将嵌入式CPU与专用运动控制芯片相结合,将运动控制功能以功能模块的方式嵌入到ARM主控板的架构,把不需要的设备裁减掉,既兼顾功能又节省成本。该控制器是一种可以脱离上位机单独运行的一种独立型运动控制器,具有良好的应用前景。
 

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