【摘要】： 隨著數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的封閉式設(shè)計(jì)導(dǎo)致的系統(tǒng)不兼容制約了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,而開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)和PC的結(jié)合解決了這個(gè)問(wèn)題。數(shù)控系統(tǒng)的性能主要取決于其控制系統(tǒng)的處理能力,PC的高速處理能力使其控制系統(tǒng)的最佳選擇。因而建立一條數(shù)控系統(tǒng)和PC之間的高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸通道成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵。 由于IEEE1394高速串行總線支持1.6Gbps的等時(shí)和異步傳輸,理論上傳輸速度可達(dá)3.2Gbps,可熱插拔等特性,使其成為未來(lái)高速總線的首選。 課題從PCI和IEEE1394的總線協(xié)議、總線結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程等對(duì)PCI總線和IEEE1394總線進(jìn)行深入的研究。 課題采用TI的1394集成控制芯片TSB43AB23實(shí)現(xiàn)了PCI與IEEE1394總線轉(zhuǎn)換接口電路的設(shè)計(jì).闡述了PCI-1394接口卡的設(shè)計(jì)思想和方法,解決了開(kāi)發(fā)過(guò)程中高頻電子兼容性等方面的困難。經(jīng)過(guò)通信測(cè)試的驗(yàn)證,PCI-1394接口卡能夠?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)提供高速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸。 為了使IEEE 1394能適應(yīng)數(shù)控加工的需要,本課題還進(jìn)行了基于IEEE 1394的伺服通信的協(xié)議的研究。主要是對(duì)伺服通信的數(shù)據(jù)分類(lèi)和對(duì)數(shù)據(jù)格式的研究。 最后,對(duì)于Linux的IEEE 1394驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了初步的研究。為今后在Linux環(huán)境下的開(kāi)發(fā)作了準(zhǔn)備。 課題的研究和實(shí)現(xiàn)對(duì)于理解IEEE1394和開(kāi)發(fā)外設(shè)端的接口電路具有良好的實(shí)用意義和參考價(jià)值。并且對(duì)于IEEE1394總線在高檔數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用有重要的推廣價(jià)值,對(duì)于高檔數(shù)控的發(fā)展有重大的推進(jìn)作用。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP334.7
【圖文】：

時(shí)任務(wù)（人機(jī)界面等）運(yùn)行在操作系統(tǒng)的非實(shí)時(shí)層中，而實(shí)時(shí)任PLC 處理、速度規(guī)劃、插補(bǔ)控制等）運(yùn)行在操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)層。不操作系統(tǒng)提供的進(jìn)程間通訊服務(wù)（共享內(nèi)存、FIFO、互斥體、事件實(shí)現(xiàn)信息傳遞和同步。數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床的執(zhí)行單元（伺服電機(jī)、主的接口通過(guò) IEEE1394 高速總線來(lái)實(shí)現(xiàn)，伺服控制模塊運(yùn)行在 1接口模塊中。

9 圖 2-1 1394 串行總線協(xié)議棧Fig.2-1 Serial bus protocol stack1394a 規(guī)范對(duì)使用四針連接器的設(shè)備類(lèi)型做了限制。電池驅(qū)動(dòng)設(shè)備和手持設(shè)備(比如便攜式攝像機(jī))多使用四針的連接器。前者因?yàn)檫@些設(shè)備不用從線纜中獲得電源，后者則主要因?yàn)樗髂峁臼紫仍O(shè)計(jì)并使用了四針連接器。2.2.2 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1394 串行總線的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為兩種環(huán)境:底板環(huán)境(BackplaneEnvironment)和線纜環(huán)境(Cable Environment)。底板環(huán)境定義了在 PC 主板中的使用情況，本論文主要對(duì)線纜環(huán)境的使用進(jìn)行了研究。線纜環(huán)境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2-2 所示。

1394 數(shù)據(jù)傳輸分為等時(shí)傳輸和異步傳輸兩種模型：2.3.1 等時(shí)傳輸模型[6]等時(shí)傳輸要求數(shù)據(jù)以穩(wěn)定的間隔傳送，并不要求確認(rèn)數(shù)據(jù)的傳輸，而是強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。例如，要通過(guò)一個(gè) 1394 接口的 DVD 播放視頻或音頻數(shù)據(jù)，這種情況下，我們只關(guān)心數(shù)據(jù)是否按時(shí)到達(dá)播放器，而對(duì)于其中某個(gè)位出現(xiàn)錯(cuò)誤并不十分關(guān)心，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)的生命周期比較短，即使某些位出錯(cuò)也不會(huì)對(duì)音頻或視頻造成太大的影響。等時(shí)子事務(wù)，也稱為“信道”。等時(shí)傳輸使用一個(gè) 6 位的信道號(hào)碼來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。發(fā)起等時(shí)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)在獲得了總線帶寬和信道號(hào)碼后，就會(huì)在每個(gè)固定的時(shí)間間隔（125μs）內(nèi)向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方不需要發(fā)送確認(rèn)信號(hào)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行確認(rèn)。圖 2-4 表示的就是等時(shí)子事務(wù)的例子。

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本文編號(hào)：2748111