交流伺服装置USB通信系统的研究

摘要

随着交流伺服系统向着全数字化和智能化方向的发展，越来越多的企业将传输便捷的USB（Universal Serial Bus）接口技术应用在交流伺服领域。在现有的交流伺服系统中，存在DSP（Digital signal Processer）存储容量有限、人机对话受到很大限制等问题，而通过外扩USB通信接口能够方便的扩展系统外围存储空间，实现数据的交换与存储，使得交流伺服系统的存储空间得到扩展，人机对话功能增强。
　　 本文以永磁同步电机为研究对象，对交流伺服控制装置的USB通信技术进行了研究。文中详细阐述了交流伺服装置的硬件构建、交流伺服装置USB通信的需求分析以及部分参数功能。在此基础上，给出了扩展USB通信接口的设计方案和流程，并分析了以DSP控制器TMS320LF2407A为核心的硬件组成，系统包括CPLD（Complex Programmable Logic Device）逻辑控制芯片EPM3128ATC100-10构成的逻辑控制电路、USB总线接口芯片CH375构成的USB主控电路以及操作面板电路，搭建了USB通信接口系统硬件平台。根据USB传输协议和CH375主控芯片的特性将软件设计分为两个部分：DSP与U盘之间的通信和开发DSP内置FAT（File Allocation Table）文件系统的固件，以DSP对U盘的读写功能做为研究重点，利用其扩展性实现了交流伺服电机的应用参数与U盘的信息交换。
　　 硬件调试和软件测试结果表明，USB通信接口系统能够满足设计需求，功能完善，结构稳定，并具有良好的可移植性，可望实现系统海量存储以及人机对话功能。