基于STM32的機(jī)器人伺服控制器設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-02-21 來源：網(wǎng)絡(luò)

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3 軟件設(shè)計(jì)

3．1 軟件結(jié)構(gòu)

基于COMX的伺服控制器的軟件框架如圖4所示。伺服系統(tǒng)的主控芯片是STM32，在軟件上采用了ST公司開發(fā)的底層固件庫來操作硬件接口。在本系統(tǒng)中，主要有RS485通信模塊、COMX驅(qū)動模塊、A／D轉(zhuǎn)換模塊、D／A轉(zhuǎn)換模塊以及I／O模塊。系統(tǒng)中通過COMX來實(shí)現(xiàn)EtherCAT通信，采用RS485來控制SR518舵機(jī)，同時(shí)采用這些模塊的API來構(gòu)建伺服驅(qū)動的應(yīng)用程序。

3．2 COMX驅(qū)動設(shè)計(jì)

COMX驅(qū)動的執(zhí)行流程，在硬件電路連接好的前提下，主要任務(wù)是寄存器的配置及通信流程的控制。首先，要配置STM32的相關(guān)引腳，將與COMX相關(guān)的數(shù)據(jù)線、地址線、片選線和讀寫信號線全部設(shè)置成復(fù)用推挽輸出模式；然后，設(shè)置FSMC的相關(guān)寄存器，配置FSMC時(shí)鐘、時(shí)序邏輯、讀寫模式、數(shù)據(jù)寬度等；接著，就是COMX啟動檢測階段，由于COMX是獨(dú)立網(wǎng)卡，內(nèi)部有獨(dú)立的系統(tǒng)，只有在它內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)行就緒后才能正常通信，這就需要檢測COMX提供的一些標(biāo)志寄存器的相關(guān)位，以此來判斷內(nèi)部系統(tǒng)的狀態(tài)；最后，等COMX一切就緒后就可以正常通信，執(zhí)行讀寫操作。

COMX是獨(dú)立的網(wǎng)卡設(shè)備，通過加載不同的固件程序，來實(shí)現(xiàn)各種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信協(xié)議，本系統(tǒng)中使用的是EtherCAT從站協(xié)議。在COMX使用之前，要保證固件程序下載到Flash中，同時(shí)配置文件也要保存在Flash中。

COMX上電啟動時(shí)，會自動加載運(yùn)行固件，并讀取配置文件。下載固件時(shí)要使用赫優(yōu)訊公司配套的PCI板卡和cifX Test軟件工具，配置文件的下載需要用SYCON．net工具，具體步驟可以查看參考文獻(xiàn)。當(dāng)固件程序和配置文件下載完畢后，就可以使用COMX網(wǎng)卡了。

3．3 COMX讀寫操作實(shí)現(xiàn)

COMX讀寫模式是基于緩沖的握手方式，在DPM中，主機(jī)和netX500系統(tǒng)通過握手標(biāo)記來劃分DPM的數(shù)據(jù)讀寫權(quán)限，這些握手標(biāo)記在握手通道中。每個(gè)通道都有一對CMD和ACK標(biāo)記位，當(dāng)這兩個(gè)標(biāo)記位相同時(shí)，主機(jī)可以寫相應(yīng)的DPM區(qū)域；當(dāng)不同時(shí)，主機(jī)可以讀相應(yīng)的DPM區(qū)域。COMX發(fā)送數(shù)據(jù)的過程如圖5所示。