【正文】 通信接口的數(shù)據(jù)傳輸由 上位機(jī)對(duì)預(yù)置數(shù)端口預(yù)置起始地址 開(kāi)始，隨后 上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)端口的反復(fù)讀寫(xiě) 就可以 與運(yùn)動(dòng)控制卡成批交換數(shù)據(jù) 。 c） 讀寫(xiě)控制邏輯 實(shí)現(xiàn)對(duì) DPRAM的讀寫(xiě)使能和時(shí)序的控制。由上位機(jī)在訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器之前將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)區(qū)起始地址送預(yù)置數(shù)端口地址，計(jì)數(shù)器的技術(shù)輸出與 DPRAM的一側(cè)地址線(xiàn)相連，但上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)端口執(zhí)行一次讀寫(xiě)操作，計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值就自動(dòng)加 1，指向 DPRAM的下一個(gè)存儲(chǔ)單元。地址可以通過(guò) IOCS、 BCS、 IOW、 IOR、 A0和 A1的組合實(shí)現(xiàn)。 2）運(yùn)動(dòng)控制器 PCI通信接口 設(shè)計(jì) PCI通信接口包含 4個(gè)部分： a） PCI邏輯 完成 PCI總線(xiàn)接口信號(hào)的實(shí)現(xiàn)，提供了 PCI總線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)設(shè)備所需要或可以使用的接口信號(hào)，這些信號(hào)可以 供上位機(jī)通過(guò)少量 I/O端口對(duì)下位機(jī)的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作 。 ? 模擬量輸出 提供 8根實(shí)軸驅(qū)動(dòng)模塊的 8路模擬信號(hào)。 ? PCI通信接口 包括 PCI接口邏輯，高速雙端口存儲(chǔ)器。 基于 PC的伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 ?上位機(jī)選擇： 上位機(jī)（ IPC、 CNC、 PC） 硬件選擇 ； 上位機(jī) 操作系統(tǒng)選擇 （根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制卡的功能） FPGA/CPLD邏輯可編程控制器件代替復(fù)雜的邏輯和時(shí)序電路。 通用微處理器的 ALU（算術(shù)邏輯單元）只能進(jìn)行加、減及邏輯運(yùn)算， 乘法指令是由加法和移位來(lái)實(shí)現(xiàn) 的，故需許多個(gè)指令周期來(lái)完成。 ? 運(yùn)動(dòng)控制卡選擇： DSP是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器。左端情況類(lèi)似，只是對(duì) 7FFH單元操作。如 左端口優(yōu)先使用，則自動(dòng)將右端口的 BUSYR信號(hào)拉為低電平，通知右側(cè)暫停讀寫(xiě)操作 。 上位 PC機(jī)與單片機(jī) 8031之間選用 2KX8位的帶中斷請(qǐng)求信號(hào) INT和忙信號(hào) BUSY的 IDT71321 I/O尋址控制 11位地址線(xiàn) 8位數(shù)據(jù)線(xiàn) IDT71321提供了 硬件判優(yōu)和中斷判優(yōu) 兩種方式，分別利用 INT和 BUSY引腳信號(hào)。它提供了 兩路完全獨(dú)立的端口，每個(gè)端口都有完整的地址、數(shù)據(jù)、控制線(xiàn) 。 IRDY驅(qū)動(dòng) 至無(wú)效電平，總線(xiàn)回到空閑狀態(tài)。 系統(tǒng)時(shí)鐘 標(biāo)志傳輸開(kāi)始與結(jié)束 地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線(xiàn) 命令 /字節(jié)使能信號(hào) master可以傳輸數(shù)據(jù)標(biāo)志 slave可以傳輸數(shù)據(jù)標(biāo)志 slave發(fā)現(xiàn)自己被尋址時(shí)置低應(yīng)答 g. 第 6個(gè)時(shí)鐘，目標(biāo)方已將第三個(gè) 數(shù)據(jù)塊放到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，但 啟動(dòng)方未準(zhǔn)備好 ，故因此將 IRDY驅(qū)動(dòng) 至無(wú)效電平。 e. 啟動(dòng)方 讀數(shù)據(jù) 。 c. 啟動(dòng)方停止啟動(dòng) AD總線(xiàn)，同時(shí)改變 C/BE線(xiàn)上的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng) IRDY至有效電平，表示已作好 接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備 。同時(shí)啟動(dòng)方將 目標(biāo)設(shè)備的地址 放在 AD總線(xiàn) 上， 命令 放在 C/BE線(xiàn)上。任何主設(shè)備都有自己的 GNT。任何主控器都有它自己的REQ信號(hào)。該信號(hào)有效時(shí) , 表明總線(xiàn)上某設(shè)備被選中 。在參數(shù)配臵讀寫(xiě)傳輸期間 ,用作設(shè)備配臵寄存器的片選信號(hào)。用于鎖定目標(biāo)存儲(chǔ)器地址。 STOP :從設(shè)備 要求主設(shè)備停止 當(dāng)前數(shù)據(jù)傳送。在讀周期 ,TRDY指示數(shù)據(jù)變量已在 AD[31::0]中 。 TRDY :從設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào) 。在寫(xiě)周期 ,IRDY 指出數(shù)據(jù)已在 AD[31::00]上 。 IRDY :主設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào) 。 接口控制信號(hào) FRAME:當(dāng)一個(gè)主控設(shè)備請(qǐng)求總線(xiàn)時(shí)， 采樣 FRAME、 IRDY，若均為無(wú)效電平，并且同一時(shí)鐘的 上升沿 GNT為有效電平，就認(rèn)定以獲得總線(xiàn)控制權(quán)。 PAR 奇偶校驗(yàn)信號(hào)。 在地址期 ,定義總線(xiàn)命令 。一個(gè)PCI總線(xiàn)傳輸事務(wù) 包含了一個(gè)地址信號(hào)期和接著的一個(gè) (或多個(gè) )數(shù)據(jù)期 。 地址和數(shù)據(jù)信號(hào) AD[31::00] 地址和數(shù)據(jù)共用 相同的 PCI引腳。 RST :復(fù)位信號(hào) 。為所有處理提供定時(shí)， 在時(shí)鐘的上升沿采樣總線(xiàn)上各信號(hào)線(xiàn)的信號(hào) 。 ? 具有自動(dòng)配臵功能 ， 支持即插即用 。 ? 支持總線(xiàn)主控技術(shù) 。 ? 支持并發(fā)操作 ， CPU和 PCI可并行工作 。由于它經(jīng)橋接器與系統(tǒng)總線(xiàn)直接相連，因此稱(chēng)之為局部總線(xiàn)（ PCI）。 PC機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡的信息交換 PCI運(yùn)動(dòng)控制卡設(shè)計(jì) MPU RAM ROM I/O接口 外設(shè) AB DB CB 地址總線(xiàn) AB、數(shù)據(jù)總線(xiàn) DB、控制總線(xiàn) CB 2) 擴(kuò)充總線(xiàn)：亦稱(chēng)設(shè)備總線(xiàn)，用于系統(tǒng) I/O擴(kuò)充。 ? 數(shù)據(jù)總線(xiàn)（ What）提供模塊間傳輸數(shù)據(jù)的路徑，數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù)決定微處理器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度及總體性能。系統(tǒng)總線(xiàn)信號(hào)按功能可分為三類(lèi)： ? 地址總線(xiàn)（ Where）：指出數(shù)據(jù)的來(lái)源與去向。 實(shí)際上 ,既使在低速 CPU上 ,realtime控制仍可實(shí)現(xiàn) ,因此 OS結(jié)構(gòu)比 CPU速度更重要 。雖然 ,經(jīng)過(guò)使用高速 CPU,OS的輪轉(zhuǎn)時(shí)間 (反應(yīng)速度 )被改善 ,它卻不一定意味著它接近 realtime控制。 初始化 顯示 譯碼 刀補(bǔ) I/O … 循環(huán)調(diào)度 優(yōu)先搶占調(diào)度 b) Windows OS 的限制 ? 非實(shí)時(shí) (非決策 ) ? 應(yīng)用程序不能進(jìn)入 I/O層面 ? 有時(shí)驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定 (不適用于工業(yè)使用 ) 雖然 realtime與快速反應(yīng) 看似相同但不同。優(yōu)先級(jí)高的任務(wù) (如位置控制或插補(bǔ)運(yùn)算任務(wù) )可以 隨時(shí)中斷 背景程序的運(yùn)行。當(dāng)位置控制和插補(bǔ)運(yùn)算都不執(zhí)行時(shí)便執(zhí)行背景程序，正因?yàn)槿绱瞬欧Q(chēng)其為 “ 背景 ” 程序。位置控制優(yōu)先級(jí)最高，插補(bǔ)運(yùn)算其次，背景程序相對(duì)最低。 (2)在管理任務(wù)中也是如此，當(dāng)用戶(hù)將程序送人系統(tǒng)時(shí)，需要實(shí)時(shí)顯示 輸入的內(nèi)容； 一般地， CNC裝置通常采用 循環(huán)調(diào)度和優(yōu)先搶占調(diào)度相結(jié)合的方法來(lái)解決上述問(wèn)題的。 如： 11）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 管理任務(wù)和控制任務(wù) a) CNC的操作系統(tǒng) (1)當(dāng)機(jī)床正在加工時(shí) (執(zhí)行控制任務(wù) )，要 實(shí)時(shí)顯示 加工狀態(tài) (管理任務(wù) )。管理任務(wù)主要承擔(dān)系統(tǒng)資源管理和系統(tǒng)各子任務(wù)的調(diào)度，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的程序管理、顯示、診斷等子任務(wù)；控制任務(wù)主要完成 CNC的基本功能：譯碼、刀具補(bǔ)償、速度預(yù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等任務(wù)。n ? 用在線(xiàn)指令指向程序 : Bn ? 用在線(xiàn)指令運(yùn)行 : R or CTRLR 停止程序 ? 用在線(xiàn)指令指向坐標(biāo)系 : amp。1 B1 R 。 Move Xaxis to position 0 CLOSE 。 Move Xaxis to position 10000 DWELL500 。 Set no Scurve acceleration time F5000 。 Absolute mode moves specified by position TA500 。 Erase existing contents of buffer LINEAR 。 of X is 1 encoder count of motor 1 ********************* Motion Program Text ************************* OPEN PROG 1 。 Make sure all buffers are closed 1X 。1 。n ；坐標(biāo)系定義 {motor}{axis scaling}{axis} ；綁定電機(jī)于坐標(biāo)系 OPEN PROG n CLEAR ；打開(kāi)（新建）一個(gè)程序 …… …… …… 電機(jī)運(yùn)動(dòng)命令及數(shù)學(xué)運(yùn)算，邏輯判斷 …… …… CLOSE ；程序結(jié)束 從