DSP6748和EtherCAT 的运动控制器研究与实现

1万 · 2020-4-8 20:56

god9987 发表于 2020-4-8 20:55
运动控制，100M的网速，也很快了！如果是运动控制方面的来说，运动控制的速度再怎么快，也不会高于这个速度 ...

这个主要是多轴。多轴之间的运动控制是否协调。

1万 · 2020-4-8 20:56

只看该作者 · 2020-4-8 20:57

東南博士发表于 2020-4-8 20:56

这也是经典的构架了！DSP+FPGA

1万 · 2020-4-8 20:58

控制器使用的三大处理器分别是ET1100, C6748, EP4CE15F23CN8，它们各自承
担中控制器的不同功能模块。ET1100是EtherCAT通信的基础，可以完成EtherCAT从
站控制器的数据链路层处理。微处理器(C6748)与其相连，可以实现对EtherCAT通信
控制。DSP是从站运动控制器的主控单元，主要负责EtherCAT的从站应用层通信以及
控制任务。另外，DSP具有硬件乘法器使其计算能力尤为强大，适合用于数据处理，实
现各类复杂的算法控制。FPGA主要负责硬件输出相关工作。主要是通过DPRAM接收
DSP的控制指令，实现脉冲输出，模拟量输入输出以及硬件IOo

1万 · 2020-4-8 20:59

为了方便用户开发EtherCAT从站设备，倍福公司为用户提供了结构紧凑经济型
ESC，即芯片ET 1100/ET 1200。为了保证硬件设备的高性能和实时性，这两款芯片通过
MII接口//EBUS与硬件相连，完成数据链路层的处理，与任何下游的微处理器及相关软
件无关。ET1100在过程数据接口上提供了数据量IO接口和DPRAM接口，其中DPRAM
接口包括了串行与并行接口，通过并行接口访问PDI最快。ET 1200是 ET 1100的低配版
本，不具备并行微处理器的总线接口，所以不选用。
DSP是控制器最关键的核心处理器。DSP运动控制内核设计如图2-6所示，DSP作
为EtherCAT从站微处理器，首先需要完成对ESC AL事件处理控制，实现与主站间的
通信，从而接收主站控制指令。DSP每次上电都需要加载运动控制器保存在FLASH的
数据，如运动初始化数据、PLC功能程序。DSP作为运动控制器的主控，完成运动控制
中核心插补运算，并将向FPGA中输送位置控制指令。因此运动控制器对DSP芯片的
运算能力要求非常高。

1万 · 2020-4-8 21:00

C6748结构框图

只看该作者 · 2020-4-8 21:01

太复杂了。。。

1万 · 2020-4-8 21:02

FPGA负责的功能模块是向驱动器发送脉冲信号以及控制IO信号。控制器的FPGA
模块采用了Altera公司的EP4CE16F23C8N芯片。FPGA的功能模块如图2-9所示，DSP
模块通过EMIF'A向FPGA中发送位移控制的脉冲数以及脉冲方向。FPGA在DPRAM
中接收到脉冲指令后，主要进行脉冲均匀化的处理，在此基础上向驱动器输送脉冲及其
方向信号，从而实现对电机更加平滑的迷度及方向控制。FPGA从硬件信号中获取各类
IO量的状态，如限位状态、急停信号、回零信号等，并将这些IO状态返回到DSPC C6748 }
中，C6748处理器根据这些状态完成对运动部件的控制操作。当控制器连接的是伺服电
机时，FPGA还将获取编码器的状态值，从而完成伺服控制中的位置环控制。

只看该作者 · 2020-4-8 21:03

请问一下这个DSP 也可以走 linux 系统吗？还是TI 自己的系统？BIOS

1万 · 2020-4-8 21:04

应该是BIOS吧！

1万 · 2020-4-8 21:04

1万 · 2020-4-8 21:05

C6748处理器支持TI公司的DSP/BIOS操作系统。DSP/BIOS操作系统是TI公司针
对DSP设计平台提供的多任务实时操作系统，其尺寸小、可剪裁，非常适合实时调度
多任务场合。DSP/BIOS实时内核主要包括三个组成部分:①线程实时内核:DSP/BIOS
的多任务调度采用抢占式调度模式，以线程的优先级决定线程的执行顺序，保证高优先
级优先获得执行权限，保证调度的实时性;②DSP/BIOS API:在开发程序时可以调用
芯片的内核接口函数;③实时分析工具:在CCS程序开发集成环境中，为用户提供多
种工具对运行在口标设备中的程序进行分析，其中包括CPU负载、日记、运行状态等。
DSP/BIOS具有实时操作系统的多项功能，如实时时钟管理、中断服务管理、多任务间
调度管理及通信等。这些功能对用户开发多任务程序提供了不少便利，使用多任务调度
可减少CPU与内存的开销。

只看该作者 · 2020-4-8 21:06

果然是 DSP/BIOS 系统啊！

1万 · 2020-4-8 21:06

只看该作者 · 2020-4-8 21:10

这个资料分享的很有用

只看该作者 · 2020-4-8 21:12

估计只有成品、成熟的运动控制才会用这么高大上的方案。

1万 · 2020-4-8 21:12

只看该作者 · 2020-4-8 21:13

没有图形化的配置界面吗？

1万 · 2020-4-8 21:13

1万 · 2020-4-8 21:14