基于Vxworks实时操作系统与多路DSP伺服网络通讯系统研究

论文摘要

随着以太网技术的发展,工业以太网技术应用越来越广泛。以太网在伺服系统应用成为一种发展趋势。本文就是在这个背景下,针对某款特殊的伺服系统网络通信进行研究。伺服系统包括伺服控制上位机系统和下位多路伺服控制器部分,伺服控制上位机采用了奔腾4的PC机,下位多路伺服控制器部分控制采用了TI公司的TMS320F2812。奔腾4的PC机移植Vxworks实时操作系统,通过编译网卡驱动程序完成对网络通信的支持,同时增加Windml组件来完成对人机界面的开发。下位多路伺服控制器DSP通过外扩以太网控制器和USB总线控制器,来实现以太网通信和U盘数据存储。伺服控制上位机系统与3路DSP伺服控制器组成小型的局域网,通过特殊的组播报文来完成指令数据之间的交换,同时解决下位各路伺服控制器接收数据的同步问题。通过读取U盘中的Bootloader数据流引导表,来完成对DSP中软件的更新升级。同时在Vxworks上开发简易的人机交互平台来实现基本的指令的发送。最后本文又介绍一款电源系统的电路设计、调试过程,给出最终实验波形。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 伺服系统中工业以太网应用背景
• 1.2 实时操作系统
• 1.3 本文研究的背景和任务
• 第二章 伺服系统硬件平台配置
• 2.1 伺服系统硬件平台总体概述
• 2.1.1 DSP TMS320F2812
• 2.1.2 以太网控制器RTL8019AS
• 2.1.3 USB总线接口芯片CH375
• 2.2 下位多路伺服控制器硬件设计
• 2.2.1 DSP与以太网控制器接口电路设计
• 2.2.2 DSP与USB总线控制器CH375接口电路设计
• 2.2.3 电源电路设计
• 2.2.4 复位电路设计
• 2.2.5 SRAM存储器接口电路设计
• 第三章 PC机上Vxworks实时操作系统配置过程
• 3.1 Vxworks实时操作系统与Tornado
• 3.1.1 Vxworks实时操作系统的特点
• 3.1.2 Vxworks网络栈
• 3.1.3 Vxworks板级支持包（BSP）
• 3.2 PC机上Vxworks实时操作系统移植
• 3.2.1 Vxworks的BSP引导映象配置
• 3.2.2 Vxworks系统镜像文件编译
• 第四章 伺服控制上位机端软件设计
• 4.1 Vxworks图形界面开发
• 4.1.1 WindML多媒体组件
• 4.1.2 WindML下图形界面开发
• 4.2 Vxworks网络通讯软件设计
• 4.2.1 Vxworks上的网络通信编程
• 4.2.2 伺服系统以太网报文格式
• 4.2.3 Vxworks IP组播配置
• 4.2.4 伺服系统组播报文结构设计
• 第五章 下位多路伺服控制器端软件设计
• 5.1 DSP上通信软件设计
• 5.2 DSP端基于USB软件设计
• 5.3 DSP Bootloader实现伺服控制器软件升级
• 第六章 伺服系统网络通信平台测试与分析
• 6.1 PC机移植Vxworks实验
• 6.2 伺服系统网络通信测试
• 6.3 伺服控制上位机人机界面测试
• 6.4 USB测试实验
• 第七章 综合电源系统设计
• 7.1 电源系统硬件设计
• 7.1.1 直流变换环节
• 7.1.2 逆变环节
• 7.2 软件部分设计
• 7.3 电源系统中的磁设计
• 7.4 电源系统波形测试结果
• 第八章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录