DSP交流伺服系统与CAN总线的通信设计

3 软件设计

　　3.1 系统软件

　　系统软件完成整个系统大部分的功能：转速调节、电流调节、矢量变换、磁场定向控制、电流计算、角度及转速计算、键盘和显示、以及通过CAN与上位机通信。

　　系统软件包括两大部分：主程序和中断服务子程序。主程序完成DSP系统初始化、运行初始化、键盘/LCD控制、运行过程的控制以及故障检测及处理等，其中运行初始化包括定时器和比较单元参数的初始化、转子初始位置确定。在中断子程序中，实现转速环和电流环的控制，完成电机的矢量控制策略，实现转速控制：转速环周期为1 ms，完成转速和位置角度的计算，计算得到的实际转速与给定转速的误差通过转速调节器得到电流Q轴分量的给定值，作为电流环的输入;电流环由PWM定时中断实现，完成相电流的采样、坐标变换等计算，将实际值与给定值比较的误差通过电流调节器，再进行SVPWM脉宽调制，即可得到需要的PWM波形。

　　3.2 CAN通信软件设计

　　CAN总线的软件设计包括3个主要部分：CAN芯片的初始化、信息的发送、信息的接收。CAN芯片的初始化包括位定时器的设置及对邮箱进行初始化。设置位定时器就是对寄存器BCRl，BCR2进行设置，确定CAN控制器的通信波特率、同步跳转宽度、采样次数和重同步方式。初始化邮箱主要是设置邮箱的标识符、发送的是数据帧还是远程帧、对发送数据区赋初值。

　　信息的发送采用查询的方式，接收可采用中断方式，也可采用查询方式。流程如图4和图5所示。　　

图5 接收可采用中断方式流程

　　调试时，可先编写自测试程序(MCR的ATM位置1)，然后分别调试发送和接收模块，最后进行收发联调，这样可以加快调试进程。需要注意的是，在自测试模式时，不需要与CAN总线相连，接收信箱接收CAN自身的发送信箱发送的信息帧，产生应答信号，但是不能接收标识符。接收信息时，注意接收屏蔽使能位AME的设置：AME=0时，禁止相应的标识符屏蔽，接收信箱的标识符必须与被接收的信息标识符相符才能接收;AME=1时，使能相应的标识符屏蔽，设置局部接收屏蔽寄存器(LAM)。

4 结 语

　　这里主要是在实验室环境下，对CAN总线在变频器系统中的应用做了研究，将TMS320LF2407A用于变频调速系统，充分利用DSP强大的运算功能和丰富的外围接口电路，同时，将CAN总线引入到现场数据的传输中，从而提高了网络的可靠性和容错能力。实验结果表明，该系统正确、可靠、扩展性好。CAN总线抗干扰性强，控制效果较好。CAN总线上如果有多个以2407A为控制核心的变频调速系统，以不同的标识符来区别各个节点，多节点DSP的硬件接口设计与单节点的设计完全一样。