本发明专利技术涉及一种用于电动执行机构的简化的运动控制器装置及实现方法，它是利用ＤＳＰ的Ｉ／Ｏ空间和ＣＰＬＤ实现的简化的运动控制器装置，主要包括ＤＳＰ、ＣＰＬＤ，ＤＳＰ与ＣＰＬＤ连接形成模块选通单元，ＤＳＰ的数据总线Ｄ０～Ｄ７位连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚，ＤＳＰ的地址总线Ａ０～Ａ１５位连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚，ＤＳＰ的ＳＴＲＢ、ＰＳ、ＤＳ、ＩＳ、ＲＤ、ＷＥ分别连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚。本发明专利技术实现了简单易行的多模块实时处理，降低了系统设计的复杂性，节省了硬件空间，并具有处理简单、模块分时处理迅速、成本低等优点。这种简化运动控制器的方法对具备多个功能模块的运动控制器都是适用的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运动控制器，特别涉及一种，具体是运用DSP的I/O空间和CPLD (Complex Programmable Logic Device)实现简化的运动控制器装置及其实现方法，基于DSP的I/O空间和CPLD的逻辑功能实现了对不同功能子模块的总线分时复用，以减少硬件资源的控制装置及其实现方法。
技术介绍
运动控制器广泛应用于各种工业自动化过程控制环节，是一个相当重要的基础设备。在目前使用的电动执行机构运动控制器控制系统中，基于PC总线的以DSP作为核心的开放式运动控制技术已经成为主流。例如，CN 200710150254. 1公开了基于PROFIBUS-P现场总线的智能电动执行机构。CN 03116711. X公开了一种自适应型智能电动执行机构控制器。为了满足电动执行机构使用的各种环境和用户要求的多项功能，往往添加了功能各异的辅助功能模块，如液晶显示单元，A/D转换单元，用户1/0单元，故障报警单元等。上述的功能模块占用大量的硬件资源并且都要通过DSP总线实现控制。针对运动控制器的这些功能要求，现有的技术存在诸多缺点在一般的控制器与驱动器的控制架构下，存在配线多、同步特性差、非全数字化，硬件实现成本较高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的，可以开发克服现有技术的缺陷，采用DSP和CPLD的组合实现简化运动控制器装置，具体是基于DSP的I/O空间和CPLD的逻辑功能实现了对不同功能子模块的总线分时复用，以减少硬件资源的控制装置及其实现方法。 本专利技术提供的一种用于电动执行机构的简化的运动控制器装置是利用DSP的I/O空间和CPLD实现的简化的运动控制器装置，主要包括DSP、CPLD，DSP与CPLD连接形成模块选通单元，DSP的数据总线D。 D7位连接CPLD的10引脚，DSP的地址总线A。 A15位连接CPLD的10引脚，DSP的STRB、丙、丽、B、而、丽分别连接CPLD的10引脚。所述的CPLD中包含74LS138芯片，74LS373芯片，74LS244芯片以及所需的逻辑门。 所述的DSP的地址总线A。 A15位连接10引脚对应连接CPLD内部的各74LS138的输入。所述的CPLD的VCCIO引脚接3. 3V电源，VCCIN引脚接5V电源，GND引脚接地。 所述的CPLD的六个10引脚作为输出连接数字量输出模块，CPLD的四个10引脚作为输入接收外部数字量输入模块的输入信号。 —所述的DSP的A。 A15引脚连接到CPLD中的74LS138进行译码，DSP的B连接CPLD的G2AN、 G2BN， CPLD中的74LS138输出YON Y7N作为各个功能模块的片选信号。所述的CPLD中的74LS138输出的YON Y7N可以由用户自定义选择其中的任意一位或几位作为功能模块片选信号。 —所述的CPLD中的74LS138输出片选信号和DSP发出的功能信号而经过"或"门输入到CPLD中74LS244的1GN和2GN引脚，74LS244的1A1 1A4引脚连接数字量输入模块的输入信号，1Y1 1Y4连接DSP的D。 D3引脚，2A1 2A4引脚接地，其余引脚悬空，即可实现数字量输入功能。 所述的CPLD中的74LS138的输出片选信号和DSP输出的TO信号经过"或非"门连接一片74LS373的G引脚，该片74LS373芯片的0EN引脚接地，D1 D8引脚连接DSP的D。 D7，其输出引脚Ql Q6可以作为数字量输出信号连接数字量输出模块，剩余引脚悬空，即可实现数字量输出功能。 所述的CPLD中的74LS138的输出片选信号和DSP输出的TO信号经过"或非"门连接第二片74LS373的G引脚，该片74LS373芯片的OEN引脚接地，D1 D8引脚连接数据总线D。 07，输出Ql Q8作为CPLD的数据总线由10引脚输出，即可连接液晶显示单元实现液晶显示功能。 本专利技术提供的一种用DSP的I/O空间简化运动控制器的方法包括的步骤 1)运动控制器的核心控制芯片DSP根据运动控制器的功能要求和用户需求为运动控制器的各个功能模块分配I/0空间映射地址(OOOOh FEFFh)。根据用户的实时需要选择某一特定功能模块，确定与之相应的DSP的I/O空间地址。 2)根据选定的模块的具体功能要求由DSP对其对应的1/0空间映射地址进行读或写操作。当DSP选中该地址时，地址总线的状态输入至CPLD中，经过CPLD内部的74LS138芯片译码，输出该选定功能模块的片选信号，同时结合DSP输出的相应而或丽信号选中相应芯片，实现数据总线上数据的读入或输出。 3)选中功能模块与DSP完成数据交换，进行进一步处理。 4)当用户选定运动控制器的液晶显示功能时，由DSP选中液晶显示模块所映射的I/O空间地址，DSP地址总线A。 A15信号输入到CPLD中，经过CPLD内部的74LS138译码器译码，由片选信号YON Y7N中任一位或几位输出，与DSP输出的丽信号经过"或非"门选通其对应的74LS373, DSP的数据总线上所接收的信号便输入到74LS373中，该数据信号由CPLD输出经电平转换输入至液晶显示器显示，此时DSP的总线对液晶显示模块开放。 5)当运动控制器需要有数字量输出时，由DSP选中数字量输出模块所映射的I/O空间地址，DSP地址总线A。 A15信号输入到CPLD中，经过CPLD内部的74LS138译码器译码，由片选信号YON Y7N中任一位或几位输出，与DSP输出的丽信号经过"或非"门选通其对应的74LS373, DSP的数据总线上所接收的信号便输入到74LS373中，该片74LS373的输出引脚Ql Q6输出DSP数据总线上的相应数字量，由CPLD输出到数字量输出模块中，此时DSP的数据总线对数字量输出模块开放。 6)当运动控制器的数字量输入模块有数字量输入时，由DSP选中数字量输入模块所映射的I/O空间地址，DSP地址总线A。 A15信号输入到CPLD中，经过CPLD内部的74LS138译码器译码，由片选信号YON Y7N中任一位或几位输出，与DSP输出的RD信号经过"或非"门选通的74LS244，DSP的数据总线便所接收到来自74LS244输入端的信号，并将此信号读入DSP以作相应的数字量处理，此时DSP的数据总线对数字量输入模块开放。 7)如有更多的功能模块外设，由DSP选中其功能模块所映射的1/0空间地址。DSP地址总线A。 A15信号输入到CPLD中对应的74LS138译码器输入端，经过CPLD内部的 74LS138译码器译码，由片选信号YON Y7N中任一位或几位输出，同时结合DSP输出的相 应功能信号选中要使用的功能模块，实现DSP数据总线上的数据交换，此时DSP的数据总线 对此选中的功能模块开放。 本专利技术采用DSP的I/O空间和CPLD的逻辑功能组合实现电动执行机构中不同功 能模块对DSP总线的分时复用，有效地节约硬件资源，实现对运动控制器的简化。将运动控 制器可能的功能模块统一利用DSP丰富的I/O空间进行编址，经过CPLD的逻辑处理选择不 同功能模块对DSP数据总线的分时复用，实现简单易行的多模块实时处理，降低了系统设 计的复杂性，节省了硬件空间，并具有处理简单、模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电动执行机构的简化的运动控制器装置，其特征在于它是利用ＤＳＰ的Ｉ／Ｏ空间和ＣＰＬＤ实现的简化的运动控制器装置，主要包括ＤＳＰ、ＣＰＬＤ，ＤＳＰ与ＣＰＬＤ连接形成模块选通单元，ＤＳＰ的数据总线Ｄ↓［０］～Ｄ↓［７］位连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚，ＤＳＰ的地址总线Ａ↓［０］～Ａ↓［１５］位连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚，ＤＳＰ的ＳＴＲＢ、ＰＳ、ＤＳ、ＩＳ、ＲＤ、ＷＥ分别连接ＣＰＬＤ的ＩＯ引脚；所述的ＣＰＬＤ中包含７４ＬＳ１３８芯片，７４ＬＳ３７３芯片，７４ＬＳ２４４芯片以及所需的逻辑门；所述的ＤＳＰ的地址总线Ａ↓［０］～Ａ↓［１５］位连接ＩＯ引脚对应连接ＣＰＬＤ内部的各７４ＬＳ１３８的输入。所述的ＤＳＰ的Ａ↓［０］～Ａ↓［１５］引脚连接到ＣＰＬＤ中的７４ＬＳ１３８进行译码，ＤＳＰ的ＩＳ连接ＣＰＬＤ的Ｇ２ＡＮ、Ｇ２ＢＮ，ＣＰＬＤ中的７４ＬＳ１３８输出Ｙ０Ｎ～Ｙ７Ｎ作为各个功能模块的片选信号。所述的ＣＰＬＤ中的７４ＬＳ１３８输出的Ｙ０Ｎ～Ｙ７Ｎ可以由用户自定义选择其中的任意一位或几位作为功能模块片选信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹤旭，董砚，李洁，郑易，何林，孟宪翠，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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