本文選題：運(yùn)動(dòng)控制 + 多核異構(gòu)��； 參考：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)人口紅利優(yōu)勢(shì)減弱,人力成本的提升,以機(jī)器替代人工必將成為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),而臺(tái)式機(jī)器人主要應(yīng)用于替換勞動(dòng)密集型工位,無(wú)疑為臺(tái)式機(jī)器人的發(fā)展提供了沃土。課題源于實(shí)際聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目,結(jié)合現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)控制器相關(guān)文獻(xiàn)與項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求,分析總結(jié)不同控制器架構(gòu)之間優(yōu)缺點(diǎn),確定基于多核異構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制器硬件設(shè)計(jì)方案。對(duì)比分離ARM和DSP與硅片集成雙核通信之間的優(yōu)劣,選定雙核異構(gòu)處理器OMAPL138處理器替換分離ARM和DSP處理器;分析課題通用性要求以及平衡運(yùn)算負(fù)荷問題,FPGA采用Xilinx公司XC6SCX16處理器。重點(diǎn)研究運(yùn)動(dòng)控制器各部分硬件電路,多核異構(gòu)高速數(shù)據(jù)通信;完成硬件電路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)多核異構(gòu)高速數(shù)據(jù)通信。硬件電路設(shè)計(jì)主要包括電源管理模塊、OMAPL138外圍電路、FPGA外圍電路、電機(jī)接口模塊以及外部通信模塊。各個(gè)模塊電路設(shè)計(jì)綜合考慮EMI、穩(wěn)定性、可靠性以及通用性等方面,以確保硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的合理性。多核異構(gòu)通信主要涉及ARM與DSP,DSP與FPGA之間數(shù)據(jù)通信。ARM與DSP之間采用基于互斥鎖可變長(zhǎng)緩沖區(qū)的軟件設(shè)計(jì),完成C語(yǔ)言代碼編寫,對(duì)通信速率和正確性進(jìn)行測(cè)試;DSP與FPGA采用u PP并行接口,完成DSP和FPGA端u PP通信代碼編寫,實(shí)現(xiàn)DSP和FPGA高速通信。最后,以臺(tái)式焊錫機(jī)器人為應(yīng)用對(duì)象,對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行整體測(cè)試,分析測(cè)試結(jié)果,表明多核異構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制器比原控制器有較大的提升,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:With the weakening of the advantage of population dividend and the increase of manpower cost, it will be a trend of manufacturing industry to replace labor with machines, and desktop robots are mainly used to replace labor-intensive jobs. Undoubtedly, it provides fertile ground for the development of desktop robots. The subject originates from the actual joint R & D project. Combined with the related documents and project design requirements, the advantages and disadvantages of different controller architectures are analyzed and summarized, and the hardware design scheme of motion controller based on multi-core isomerism is determined. Comparing the advantages and disadvantages between the separated ARM and DSP and the silicon chip integrated dual-core communication, the dual-core heterogeneous processor OMAPL138 processor is selected to replace the separated ARM and DSP processor, and the Xilinx XC6SCX16 processor is used to analyze the general requirements of the subject and the problem of balancing the computing load. The hardware circuit of motion controller and the high speed data communication of multi-core heterogeneity are studied emphatically, and the hardware circuit is designed to realize the high speed data communication of multi-core heterogeneity. The hardware circuit design includes power management module OMAPL138 peripheral circuit FPGA peripheral circuit motor interface module and external communication module. In order to ensure the reasonableness of hardware platform design, EMI, stability, reliability and versatility are taken into account in the circuit design of each module. Multi-core heterogeneous communication mainly involves the data communication between ARM and DSP and FPGA. Arm and DSP are designed based on mutex variable length buffer. The communication rate and correctness are tested. The UPP parallel interface is adopted between DSP and FPGA. The UPP communication code of DSP and FPGA is compiled, and the high speed communication between DSP and FPGA is realized. Finally, the motion controller is tested and analyzed, which shows that the multi-core heterogeneous motion controller has a greater improvement than the original controller and meets the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1858944