基于可編程片上系統(tǒng)（SOPC）的可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動控制器.pdf

1、運(yùn)動控制器在工業(yè)、國防和人們的生活中，有著廣泛的應(yīng)用。然而目前常用的運(yùn)動控制器結(jié)構(gòu)存在很多缺陷，如體積過大，不支持通信，硬件一旦固定就無法改變等。從而導(dǎo)致運(yùn)動控制器之間相互孤立，系統(tǒng)升級過程中浪費大量資源。為了解決這些問題，本文對運(yùn)動控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。 本文首先分析了目前運(yùn)動控制器常用的體系結(jié)構(gòu)，指出了它們在體積、通信、靈活性方面的不足。針對運(yùn)動控制器性能可伸縮性和功能可擴(kuò)展性等方面的要求，提出了一種新的片上可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動

2、控制器結(jié)構(gòu)。并對該種運(yùn)動控制器采用的系統(tǒng)芯片技術(shù)、硬件可重構(gòu)技術(shù)和嵌入式Internet技術(shù)進(jìn)行了介紹。采用自上至下的流程，對該運(yùn)動控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了劃分。 為了實現(xiàn)該種片上可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動控制器，運(yùn)用集成了可編程微處理器和大規(guī)模邏輯器件的可編程片上系統(tǒng)(SOPC)來實現(xiàn)其硬件平臺。在構(gòu)造其硬件系統(tǒng)過程中，本文按照SOPC系統(tǒng)開發(fā)流程進(jìn)行了相應(yīng)的硬件平臺的搭建，并研究了在SOPC系統(tǒng)中用戶自主設(shè)計IP核的基本方法和流程。同時，運(yùn)用

3、VHDL硬件描述語言實現(xiàn)了兩個硬件IP核，分別是三相SPwM變頻觸發(fā)IP核和直流電機(jī)控制信號生成IP核。為了保證系統(tǒng)的實時性，將實時操作系統(tǒng)uC/OS-II引入到原型系統(tǒng)軟件設(shè)計中，并對系統(tǒng)軟件部分任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的劃分，利用實時操作系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)管理以及任務(wù)間的消息傳遞。 最后搭建了一個測試平臺，從遠(yuǎn)程運(yùn)動控制和硬件可重構(gòu)兩個方面對原型系統(tǒng)進(jìn)行了測試。結(jié)果表明：用戶能夠通過瀏覽器發(fā)送命令，實現(xiàn)對電機(jī)的遠(yuǎn)程控制。并且通過替換硬件IP