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交流伺服装置USB通信系统的研究

作　者: 黄亢
导　师: 周文利
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 交流伺服系统 DSP控制器 USB通信 FAT文件系统
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 19次
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内容摘要

随着交流伺服系统向着全数字化和智能化方向的发展,越来越多的企业将传输便捷的USB(Universal Serial Bus)接口技术应用在交流伺服领域。在现有的交流伺服系统中,存在DSP(Digital signal Processer)存储容量有限、人机对话受到很大限制等问题,而通过外扩USB通信接口能够方便的扩展系统外围存储空间,实现数据的交换与存储,使得交流伺服系统的存储空间得到扩展,人机对话功能增强。本文以永磁同步电机为研究对象,对交流伺服控制装置的USB通信技术进行了研究。文中详细阐述了交流伺服装置的硬件构建、交流伺服装置USB通信的需求分析以及部分参数功能。在此基础上,给出了扩展USB通信接口的设计方案和流程,并分析了以DSP控制器TMS320LF2407A为核心的硬件组成,系统包括CPLD(Complex Programmable Logic Device)逻辑控制芯片EPM3128ATC100-10构成的逻辑控制电路、USB总线接口芯片CH375构成的USB主控电路以及操作面板电路,搭建了USB通信接口系统硬件平台。根据USB传输协议和CH375主控芯片的特性将软件设计分为两个部分:DSP与U盘之间的通信和开发DSP内置FAT(File Allocation Table)文件系统的固件,以DSP对U盘的读写功能做为研究重点,利用其扩展性实现了交流伺服电机的应用参数与U盘的信息交换。硬件调试和软件测试结果表明,USB通信接口系统能够满足设计需求,功能完善,结构稳定,并具有良好的可移植性,可望实现系统海量存储以及人机对话功能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 交流伺服系统概述  8-11
  1.2 本课题的研究背景和意义  11
  1.3 本文主要研究内容及安排  11-13
2 交流伺服装置和USB 数据通信协议  13-22
  2.1 交流伺服装置简介  13-17
  2.2 USB 通信协议  17-22
3 USB 通信系统总体方案设计  22-28
  3.1 USB 通信系统的设计方案  22-23
  3.2 USB 通信系统设计流程  23-24
  3.3 USB 主控芯片的选择  24-25
  3.4 FAT 文件系统  25-27
  3.5 小结  27-28
4 系统的硬件电路设计与实现  28-38
  4.1 系统原理框图  28
  4.2 系统DSP 处理器模块  28-32
  4.3 系统CPLD 逻辑控制模块  32-33
  4.4 USB 通信模块  33-36
  4.5 面板显示模块  36-37
  4.6 本章小结  37-38
5 系统的软件设计与实现  38-57
  5.1 交流伺服装置的软件结构  38-40
  5.2 DSP 开发软件简介  40-42
  5.3 USB 通信系统软件程序设计  42-51
  5.4 FAT16 文件系统设计  51-52
  5.5 实验结果分析  52-56
  5.6 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 全文总结  57
  6.2 未来展望  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

交流伺服装置USB通信系统的研究

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