機(jī)器人技術(shù)融合丁機(jī)械、電于、傳感器、計(jì)算機(jī)、人工智能等許多學(xué)科理論與技術(shù),是當(dāng)今許多前沿領(lǐng)域技術(shù)綜合體。移動型機(jī)器人主要用于對一些危險(xiǎn)和未知地域進(jìn)行探索,例如是探索外星地表、進(jìn)行引爆地雷等都需要使用到移動型機(jī)器人。智能交通系統(tǒng)(its)是21世紀(jì)城市交通的發(fā)展方向,移動機(jī)器人作為智能車輛控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的一個主要部分,對智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文介紹了面向智能交通系統(tǒng)的sjtnc-1移動機(jī)器人的組成和結(jié)構(gòu),并詳細(xì)敘述了基于數(shù)字信號處理器tms320lf2407a的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 1 tms320lf2407a簡介 ti公司tms320lf2407a芯片具有改進(jìn)哈佛結(jié)構(gòu)體系,采用了流水線技術(shù)等優(yōu)點(diǎn),而且采用了高性能靜態(tài)cmos/技術(shù),把芯片運(yùn)行電壓降低到3.3v,大大減少了芯片功耗。其cpu具有很高酌處理速度,頻率可以達(dá)到40 mhz,很多復(fù)雜算法在系統(tǒng)控制中得以實(shí)施。此外,它還集成了32 kb閃存、16個脈寬調(diào)制(pwm)通道、1個can模塊,以及1個超高速500 ns10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)等功能強(qiáng)大外設(shè)。 2 移動機(jī)器人的運(yùn)
;c/os-ii能在某個cpu中運(yùn)行。雖然大部分的µc/os-ii代碼是用c語言寫的,但仍需要開發(fā)者用匯編語言寫一些與cpu相關(guān)的代碼,這是因?yàn)?micro;c/os-ii在訪問cpu寄存器時(shí)只能通過匯編語言來實(shí)現(xiàn)。µc/os-ii與cpu相關(guān)的代碼包含在三個文件中:os_cpu.h,os_cpu_c.c,os_cpu_a.asm。 1.1 移植的前提條件 我們的datu所采用的cpu是美國德州儀器公司(ti)生產(chǎn)的一種高性能16位定點(diǎn)dsp——tms320lf2407a(以下簡稱為f2407)。其定點(diǎn)運(yùn)算速度最高可達(dá)每秒40兆條指令,片內(nèi)除具有2.5k字的ram和32k字的flash存儲器外,還有a/d、spi、can等多種外設(shè)資源[3]。 µc/os-ii能否移植至某種cpu中,這種cpu必須滿足以下要求:該cpu的c編譯器支持內(nèi)嵌匯編語句;能由硬件產(chǎn)生定時(shí)中斷;支持軟件堆棧;有將堆棧指針(sp)和其它寄存器存儲到內(nèi)存中的指令[2]。通過查看f2407的手冊可以得知它完全滿足以上條件,所以將µc/os-ii移植到f2407中是
icro;c/os-ii能在某個cpu中運(yùn)行。雖然大部分的µc/os-ii代碼是用c語言寫的,但仍需要開發(fā)者用匯編語言寫一些與cpu相關(guān)的代碼,這是因?yàn)?micro;c/os-ii在訪問cpu寄存器時(shí)只能通過匯編語言來實(shí)現(xiàn)。µc/os-ii與cpu相關(guān)的代碼包含在三個文件中:os_cpu.h,os_cpu_c.c,os_cpu_a.asm。1.1 移植的前提條件 我們的datu所采用的cpu是美國德州儀器公司(ti)生產(chǎn)的一種高性能16位定點(diǎn)dsp——tms320lf2407a(以下簡稱為f2407)。其定點(diǎn)運(yùn)算速度最高可達(dá)每秒40兆條指令,片內(nèi)除具有2.5k字的ram和32k字的flash存儲器外,還有a/d、spi、can等多種外設(shè)資源[3]。 µc/os-ii能否移植至某種cpu中,這種cpu必須滿足以下要求:該cpu的c編譯器支持內(nèi)嵌匯編語句;能由硬件產(chǎn)生定時(shí)中斷;支持軟件堆棧;有將堆棧指針(sp)和其它寄存器存儲到內(nèi)存中的指令[2]。通過查看f2407的手冊可以得知它完全滿足以上條件,所以將µc/os-ii移植到f2407中是
活??梢远嘀鲝姆绞焦ぷ鳎梢渣c(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù); 3) 采用短幀通訊格式,保證了實(shí)時(shí)性和可靠性,可滿足一般工業(yè)應(yīng)用; 4) 非破壞總線仲裁技術(shù),具有多優(yōu)先級; 5) 集成了can協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能,可完成對通訊數(shù)據(jù)的成幀處理工作。 can總線具有良好功能特性和極高的可靠性,現(xiàn)場抗干擾能力強(qiáng)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控領(lǐng)域。 2. can總線接口的硬件設(shè)計(jì) 圖1 can總線接口電路 硬件設(shè)計(jì)使用了ti公司的tms320lf2407a的dsp芯片,其can總線接口的硬件電路如圖1所示。一般在can控制器和物理總線間采用82c250驅(qū)動芯片,提供對總線的差動發(fā)送和接收功能。但是因?yàn)?2c250為5v供電,而f2407采用3.3v供電,兩芯片間需要電平轉(zhuǎn)換電路。我們選用了只需3.3v供電的can總線收發(fā)驅(qū)動芯片sn65hvd230。 f2407的內(nèi)部集成有can控制器。該控制器是一個16位的外設(shè)模塊,支持can2.0b協(xié)議,具有6個8字節(jié)郵箱;具有可編程的中斷配置、總線喚醒功能,以及自動回復(fù)、自動重發(fā)、錯誤診斷等功能。c
泛的關(guān)注,也取得了豐碩的成果。但真正的實(shí)驗(yàn)研究還是很少,基本上只進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。鑒于理論上的模擬和實(shí)際應(yīng)用情況可能相差甚遠(yuǎn),選擇了具有智能性、易擴(kuò)展性和移動性等優(yōu)點(diǎn)的車型移動機(jī)器人作為its關(guān)鍵技術(shù)的研究平臺中的主要部分——車輛模擬器。 本文所闡述的移動機(jī)器人sjtnc-1,就是面向its提出的??紤]到關(guān)鍵技術(shù)研究中需進(jìn)行大量的計(jì)算,如模糊控制、卡爾曼濾波和路徑導(dǎo)引等,并且系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高,所以采用數(shù)字信號處理器(dsp)作為移動機(jī)器人主控cpu。 1 tms320lf2407a簡介 tms320lf2407a(以下簡稱f2407)是ti公司在tms320系列dsp的基礎(chǔ)上,專為數(shù)字電機(jī)控制而設(shè)計(jì)的。除了具有一般dsp的改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、多總線結(jié)構(gòu)和流水線結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)外,它還采用高性能靜態(tài)cmos技術(shù),電壓從5v降為3.3v,減少了功耗。并且指令執(zhí)行速度提高到40mips,幾乎所有指令都可以在25ns的單周期內(nèi)完成。如此高的運(yùn)算速度使其可以通過采用高級控制算法如模糊控制、卡爾曼濾波以及狀態(tài)控制等來提高系統(tǒng)的性能。而且,它具有電機(jī)控制應(yīng)用所必需的外設(shè),如:32k片內(nèi)fl
摘 要:智能交通系統(tǒng)是21世紀(jì)城市交通的發(fā)展方向,移動機(jī)器人作為智能車輛控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的一個主要部分,對智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。介紹了面向智能交通系統(tǒng)的sjtnc-1移動機(jī)器人的組成和結(jié)構(gòu),并詳細(xì)敘述了基于數(shù)字信號處理器tms320lf2407a的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞:智能交通系統(tǒng) 移動機(jī)器人 數(shù)字信號處理器 智能交通系統(tǒng)(its)的概念是美國智能交通學(xué)會于1990年提出的,它將先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)綜合運(yùn)用于整個運(yùn)輸管理系統(tǒng)中,通過對交通信息的采集、傳輸和處理,對交通運(yùn)輸進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理,建立起實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理體系,從而提高了交通效率和安全了,實(shí)現(xiàn)性交通運(yùn)輸服務(wù)和管理的智能化。 智能車輛的導(dǎo)航與定位、自動駕駛與控制和車輛的預(yù)警防碰等智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究,近年來受到國內(nèi)外越來越廣泛的關(guān)注,也取得了豐碩的成果。但真正的實(shí)驗(yàn)研究還是很少,基本上只進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。鑒于理論上的模擬和實(shí)際應(yīng)用情況可能相差甚遠(yuǎn),選擇了具有智能性、易擴(kuò)展性和移動性等優(yōu)點(diǎn)的車型
ebug and modify easily. keywords: power quality; dsp; mcu; double cpu; surveillance 1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 監(jiān)測終端根據(jù)除《暫時(shí)過電壓和瞬時(shí)過電壓》之外的五個電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。裝置主要 由dsp系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、gps接受模塊、濾波電路、電壓整形電路、通信電 路等部分組成,結(jié)構(gòu)框圖如圖1。本文主要介紹dsp系統(tǒng)和單片機(jī)系統(tǒng)部分。 1.1dsp系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本裝置采用dsp tms320lf2407作為運(yùn)算核心。它內(nèi)部有16k*16位的flash eeprom,無須外接 程 序存儲器。但其內(nèi)部只有544字的ram,遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲要求;并且dsp在仿 真時(shí)需要將程序下載到外部ram中運(yùn)行,所以外接了兩片32k*8位的ram(is61c256)。lf2407 是16位總線,所以兩片is61c256共用一個片選信號,一片作為高字節(jié)存儲器,一片作為低字 節(jié)存儲器被f2407同時(shí)訪問。另外,接在數(shù)據(jù)總線上的還有兩片a/d轉(zhuǎn)換器(ads8364)和2k*8 位的雙口ram(idt7132)。1
置不僅具有受控的ac/dc整流功能,而且還具有dc/ac的逆變功能。通過數(shù)字控制技術(shù)在并網(wǎng)逆變器交流側(cè)可實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行和正弦化電流波形,在分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中采用pwm并網(wǎng)逆變器可以在向電網(wǎng)饋送能量的同時(shí),減少裝置對電網(wǎng)的污染,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的并網(wǎng)發(fā)電。 本文描述一個應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),采用直接電流控制的三相電壓源型pwm并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)過程,并對逆變器的控制策略進(jìn)行了分析和研究,并采用三菱公司的智能功率模塊ipm50rsa060和德州儀器(ti)公司的dsp芯片tms320lf2407設(shè)計(jì)了原型樣機(jī)。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用pwm控制的逆變器適合應(yīng)用于中小型功率光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),且有廣泛的應(yīng)用前景。 1 光伏并網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng)組成 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(即光伏陣列),并網(wǎng)逆變器,濾波電抗器和dsp控制電路構(gòu)成。整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 由圖1可見光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能,再利用并網(wǎng)逆變器的受控電流源特性,控制逆變器運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài),將直流電轉(zhuǎn)化為交流電饋送電網(wǎng)。 整個系統(tǒng)能量的變換和傳
聞亭率先推出完全自主知識產(chǎn)權(quán)的ti dsp編程工具,該產(chǎn)品具備多項(xiàng)功能,其中包括: ● 支持ti f2000系列器件編程 ● 通過更換不同適配器實(shí)現(xiàn)不同封裝不同型號的器件編程,例如 f2812,f2407,f206等 ● 通過更換不同適配器實(shí)現(xiàn)單片、四片、八片 器件同時(shí)編程,提高生產(chǎn)效率 ● 硬件按鈕可實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作功能,按下該按鈕重復(fù)執(zhí)行用戶定義的操作,以提高生產(chǎn)效率 ● 可直接燒錄out文件(不需要用戶手動轉(zhuǎn)換成hex文件)或hex文件 ● 用戶界面友好,操作簡單,一般生產(chǎn)人員就可以使用,不需要懂dsp,ccs,不需要專業(yè)的英文 水平,懂中文就可以操作, 大大降低生產(chǎn)成本 ● 可單獨(dú)執(zhí)行擦除、燒錄、加密、內(nèi)存讀寫等操作 ● 在 20秒內(nèi)可擦除128k字節(jié) 接 口: ● usb2.0接口,兼容usb1.1接口 ● 電源接口,dc5v/2a ● 目標(biāo)芯片接口(即芯片座) ● 自動操作按鈕 ● 工作狀態(tài)指示燈
; (4)eps提供遠(yuǎn)程強(qiáng)制啟動干接點(diǎn)(dc24v),如檢測到dc24v電源輸入,eps會強(qiáng)制切換至應(yīng)急輸出,自動切換不起作用;無電時(shí),eps工作在自動切換狀態(tài)。 3 dsp硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用ti公司的tms320f240型dsp器件作為主要控制芯片,該dsp芯片指令執(zhí)行速度快,內(nèi)嵌flash rom和ram,內(nèi)部的事務(wù)管理模塊可以輸出多路pwm波,同時(shí)內(nèi)含8路10位a/d通道及大量i/o端口,因此由它來構(gòu)建數(shù)字控制系統(tǒng)時(shí),硬件電路大大簡化。 以dsp芯片tms320lf2407為核心的硬件電路設(shè)計(jì)主要包括: (1)應(yīng)急電源對電壓的采樣是通過差分電路實(shí)現(xiàn)的。圖2示出電壓采樣的差分電路。對電流的采樣是通過霍爾電流傳感器經(jīng)過濾波、電平調(diào)整后實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)中,交流量需計(jì)算其有效值,是通過對瞬時(shí)采樣值的整流、濾波實(shí)現(xiàn)的。[2] 圖2 電壓采樣的差分電路 (2)dsp對充電控制采用eva模塊的定時(shí)器1的pwm比較輸出,對逆變控制采用eva模塊的比較單元1和比較單元2的比較輸出。通過專用驅(qū)動模塊2sd315a為核心元件的驅(qū)動電 路來驅(qū)動igbt。2sd3
關(guān)于f2407的頭文件問題?f2407的頭文件見到有3種寫法(1) imr .set 0004h(2) #define imr *((volatile unsigned int*)0x0004)(3) volatile unsigned int *imr=(volatile unsigned int *)0x0004;我想問的是:(volatile unsigned int *)是什么作用?強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換?怎么能夠給后面的數(shù)字進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換呢,而且是轉(zhuǎn)成了指向無符號整型數(shù)的指針?不明白!望賜教:)
m *//* onfileloaded() - executed after file->load program *//* *//********************************************************************/startup(){ /* initialize f2407 memory map */ f2407_memory_map();}/* uncomment the function(s) you want code composer studio to executeonreset(int nerrorcode){}onrestart(int nerrorcode){}onprefileloaded(){}onfileloaded(int nerrorcode, int bsymbolsonly){}*/menuitem "initial
請教f2407通用io的輸出驅(qū)動電流多大請教各位大哥,f2407通用io的輸出驅(qū)動電流多大,能否直接驅(qū)動led? 小弟謝過了
164作串行擴(kuò)展. 問:595和164那個好用些?2.按鍵:4個,用普通i/o口3.dio:15路的開關(guān)量輸入輸出、其中有4個開關(guān)量輸入需要中斷立即響應(yīng)(即需4個外部中斷)4.4路ad信號,8位精度足矣,但采樣速度在4khz左右(找個帶ad的mcu或是外用ad芯片便宜?)5.一路脈沖捕獲輸入,能最方便最快速地測出脈寬。最小輸入脈寬60us,最大脈寬1500us。要求實(shí)時(shí)捕捉。6:一路2khz左右方波輸入,對其計(jì)數(shù) 整個系統(tǒng)軟件功能不算復(fù)雜,但是對實(shí)時(shí)性的要求特別高. 原來是用一片dsp f2407來開發(fā),發(fā)現(xiàn)第5項(xiàng)(處理快速脈沖捕獲的任務(wù))很容易受其他任務(wù)的干擾,程序結(jié)構(gòu)很難完美,稍有不慎就很容易跑飛或死機(jī)。并且感覺用dsp 沒有優(yōu)勢,特別是在價(jià)格和開發(fā)的簡易性上。 現(xiàn)想改用雙cpu主從式結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn):主cpu處理1~4項(xiàng)任務(wù)。 從cpu專門處理快速脈沖捕獲、2khz計(jì)數(shù)及相關(guān)軟件處理工作,完成的結(jié)果送主cpu。 想請教各路大蝦:1。這種雙cpu結(jié)構(gòu)及功能分配合理嗎?2。cpu選型問題?(主cpu價(jià)格最好在30元左右(含ad),不含ad的在20元以內(nèi)。從cpu在5元左右。 本
dsp的串行通信f240,f2407等dsp都具有串行通信模塊,可是我的開發(fā)系統(tǒng)是用的vc5409,本打算采用rs-485通信的,可是我不知道該用vc5409的哪些引腳阿?線路怎么接阿?難道用“緩沖串口”引腳?學(xué)生一名,專業(yè)的東西不是很明白,正著急呢,好心人來幫忙啊,謝謝。ps:今天看到一篇論文,用tms320vc5409 的擴(kuò)展輸出口來外擴(kuò)存儲器,可是很奇怪,我看得vc5409的芯片資料上,vc5409明明沒有這樣的兩個引腳阿?難道還有別的vc5409芯片??