[实用新型]一种多轴运动控制卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制卡，尤其涉及一种多轴运动控制卡。

背景技术

目前，开放式运动控制器在国外最为流行，而在我国正处于发展阶段；

90年代以来，随着计算机技术和电子技术的发展，基于PC的开放式数控系统组建成为开放式数控系统的主流，PC部分主要完成图形界面处理、输入输出控制、加工程序便积极译码、刀补等非实时功能，运动控制器中逐渐采用高速、功能强大的数字信号处理器为其核心处理器DSP，运动控制器部分主要完成插补运算、反馈、实时控制等实时控制任务；

目前常用的控制系统或多或少存在比较严重的信号干扰问题。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，满足现有技术的需要，提供一种多轴运动控制卡，该系统能够有效地避免信号干扰；

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种多轴运动控制卡，包括与主机通信的接口模块、DSP系统、FPGA系统及I/O接口电路；其特征在于：所述DSP系统包括DSP控制芯片、Flash存储器、片外SRAM电路、电源电路、实时时钟电路；所述DSP控制芯片分别与Flash存储器、片外SRAM电路、电源电路、实时时钟电路相连接；所述FPGA系统包括FPGA芯片、差分整形模块、脉冲输出模块、继电器输出模块、光隔离输入模块、光隔离输出模块、PWM输出模块、积分电路模块及模拟信号输出模块；所述接口模块分别与所述FPGA芯片、差分整形模块、脉冲输出模块、继电器输出模块相连接；所述光隔离输入模块、光隔离输出模块、PWM输出模块、积分电路模块分别与所述DSP系统相连接；所述模拟信号输出模块与积分电路模块相连接；所述接口模块内设有PCI接口芯片；

进一步改进，FPGA芯片内部设有编码反馈模块、数据接口模块、脉冲发生模块；所述数据接口模块分别与接口模块、DSP系统相连接；所述编码反馈模块与所述差分整形模块相连接；所述脉冲发生模块与脉冲输出模块相连接；

进一步改进，所述PCI接口芯片的型号为PCI9052；

进一步改进，所述差分整形模块还接外部编码器；

与现有技术相比，采用上述方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用DSP+PGFA的方式进行多轴控制，利用DSP芯片作为主控芯片，完成各模块之间的信号传送、处理及输出工作；利用PFGA完成各种硬件控制功能，同时在电路中增加光隔离输入模块、光隔离输出模块实现抗干扰的能力，有效地避免各器件之间的信号干扰，提高系统控制的精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路结构示意图；

图3是本实用新型中DSP系统的结构示意图；

图4是本实用新型中的DSP系统中的电源电路结构示意图；

图5是本实用新型中的DSP系统中的片外SRAM电路结构示意图；

图6是本实用新型中DSP主控制器电路结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，一种多轴运动控制卡，包括与主机通信的接口模块、DSP系统、FPGA系统及I/O接口电路；

1、所述DSP系统

如图3所示，所述DSP系统包括DSP控制芯片、Flash存储器、片外SRAM电路、电源电路、实时时钟电路；所述DSP控制芯片、分别与Flash存储器、片外SRAM电路、电源电路、实时时钟电路相连接；

优选的，所述DSP控制芯片的型号为TMS320F2812；之所以选用这款芯片，主要是为了适应多轴运动控制系统的实时性高、处理数据量大以及与各模块之间的协调控制；

1)、电源电路：

其具体的电路结构如图4所示；

TMS320F2812芯片采用双重电源供电机制，减低了芯片的功耗，同时又为DSP芯片和外设之间的接口提供了方便；

TMS320F2812正常工作需要三种电源：(1)、DSP芯片内核1.8V电源，主要用来为器件的内部逻辑电路提供电压支持，主要包括时钟电路、CPU以及片内外设；(2)I/O口3.3V电源，DSP芯片的外部接口电路采用3.3V电压供电；(3)、模拟电路1.8V电源，此电源是专门为DSP芯片中的ADC模块中的模拟电路提供电源；