一种嵌入式运动控制器的实现

　　软件设计采用模块化设计方法，程序的总体结构采用以数据管理和位置速度控制为主，以I/O端口控制、逻辑控制、插补运算等为中断任务或子函数任务的形式。位置速度控制主要负责对实时运动状态的监控与调节;I/O端口控制主要负责扫描输入端口、设置输出端口等辅助性任务。

　　DSP控制程序主要由一个定时中断构成，主程序启动后，首先完成对TMS320F2812的初始化及系统的一些基本配置，并处于等待状态。运动控制功能是在伺服中断服务程序中实现的。主程序和伺服中断服务程序基本流程如图4所示。

　　FPGA主要完成运动控制器的精插补功能，采用数字积分法进行插补。把数字积分法分为3个状态：

　　(1)状态WAIT，等待插补信号;

　　(2)状态L1，判断总的脉冲数;

　　(3)状态L2，积分累加器累加一次，如有溢出，相应的输出脉冲为高电平，剩余累加次数减1。

　　数字积分法的有限状态机如图5所示。

　　触发条件T1：没有启动信号，下一状态为WAIT，无操作;

　　触发条件T2：有启动信号，下一状态为L1，操作为初始化各寄存器，置忙信号;

　　触发条件T3：剩余累加次数大于0，下一状态为L2，操作为各轴输出脉冲为低电平;

　　触发条件T4：剩余累加次数为0，下一状态为WAIT，操作为各轴输出脉冲为低电平，清忙标志;

　　无触发条件：下一状态为L1。

　　具体实现方法为：时序电路产生的插补脉冲作为此模块的累加脉冲，每累加1次，剩余累加次数减1。当剩余累加次数为0时，此次插补过程结束。

　　4 结语

　　该运动控制器的结构设计可以模块化和易于扩展，这样可以满足用户的各种需求。在软件部分中，采用有限状态机的插补方法，在插补速度处理环节做了优化，使脉冲输出更加稳定。