TMS320F206DSP的冗余度TT-VGT機器人

　　20世紀90年代以來(lái),數字信號處理器（DSP）在自動(dòng)控制中得到越來(lái)越廣泛的應用。這主要是因為它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）并行體系結構和專(zhuān)用的硬件乘法器使得DSP運算能力極強;（2）高速特性使得DSP能實(shí)現實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)控制。

　　據調查,目前將DSP應用于機器人控制系統的方案,通常是將機器人位置控制中運動(dòng)學(xué)計算任務(wù)交給PC機完成,PC機將計算結果（機器人各關(guān)節的轉角）下載到以DSP芯片為核心的電機控制器,實(shí)現機器人控制[2]。本文提出將機器人運動(dòng)學(xué)計算任務(wù)直接交給DSP的控制方案,利用DSP的并行性計算特點(diǎn),提高了計算速度,縮小了控制系統的體積。仿真結果表明,該方案計算精度和實(shí)時(shí)性都較好。

　　1 TMS320F206 DSP結構特點(diǎn)

　　TMS320F206DSP基本結構特點(diǎn)包括：①哈佛結構;②流水線(xiàn)操作;③專(zhuān)用的硬件乘法器;④特殊的DSP指令;⑤快速的指令周期（25ns）;⑥芯片內部集成了4.5KRAM和32K FLASH RAM,大多數程序及數據可存放在DSP芯片內。這些特點(diǎn)使得該芯片可以實(shí)現快速的DSP計算,并能使大部分運算能夠在一個(gè)指令周期內完成。TMS320F206的并行性表現在以下兩方面：

　?。?）哈佛結構是不同于傳統的馮諾曼結構的并行體系結構,其主要特點(diǎn)是將程序和數據存儲在不同的存儲空間,因此取指令和執行能完全重疊運行。

　?。?）DSP芯片廣泛采用流水線(xiàn)以減少指令執行時(shí)間。指令流水線(xiàn)由一系列總線(xiàn)操作組成。TMS320F206流水線(xiàn)具有4個(gè)獨立的操作階段：取指令、譯碼、取操作數和執行,如圖1所示。由于4個(gè)操作階段是獨立的,因此,這些操作可交疊地進(jìn)行。