數(shù)控車床在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域最根本的觀念之一是數(shù)控（NC）。數(shù)控來臨之前，所有機(jī)床是手工操作和控制。手動(dòng)控制機(jī)床有許多限制，或許沒有比操作者的技能更突出。用手動(dòng)控制，產(chǎn)品質(zhì)量直接相關(guān)，并僅限于操作者的技能。車床主要是為了進(jìn)行車外圓、車端面和鏜孔等項(xiàng)工作而設(shè)計(jì)的機(jī)床。車削很少在其他種類的機(jī)床上進(jìn)行，而且任何一種其他機(jī)床都不能像車床那樣方便地進(jìn)行車削加工。由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔，車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加工。因此，在生產(chǎn)中使用的各種車床比任何其他種類的機(jī)床都多。車床的基本部件有：床身、主軸箱組件、尾座組件、溜板組件、絲杠和光杠件在各種速度下回轉(zhuǎn)。主軸箱基本上由一個(gè)安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪(類似于卡車變速箱)所組成。通過變速齒輪，主軸可以在許多種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)車床有8~12種轉(zhuǎn)速，主軸箱安裝在內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動(dòng)力，并可使工一般按等比級(jí)數(shù)排列。而且在現(xiàn)代機(jī)床上只需扳動(dòng)2~4個(gè)手柄，就能得到全部轉(zhuǎn)速。一種正在不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)是通過電氣的或者機(jī)械的裝置進(jìn)行無級(jí)變速由于機(jī)床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結(jié)構(gòu)尺寸較大，通常安裝在預(yù)緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個(gè)貫穿全長(zhǎng)的通孔，長(zhǎng)棒料可以通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個(gè)重要尺寸，因此當(dāng)工件必須通過主軸孔供料時(shí)，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。這個(gè)問題導(dǎo)致了1959年自動(dòng)編程工具（APT）語言的發(fā)展，使用類似數(shù)控英文語句來定義幾何零件，描述刀具配置，并制定所需的方案。新的APT語言的發(fā)展是重大的一步，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。原來的數(shù)控系統(tǒng)廣泛使用穿孔紙，后來由磁性塑料帶代替。一個(gè)使用穿孔紙的人解釋了該機(jī)器的磁帶使用說明作為知名的數(shù)控概念發(fā)展（DNC）解決了紙張和塑料帶與數(shù)控相關(guān)作為執(zhí)行指令的編程語言磁帶的問題。在直接數(shù)字控制下，精密機(jī)床的束縛，通過數(shù)據(jù)傳輸鏈路，連接在主機(jī)和機(jī)器工具，通過數(shù)據(jù)傳輸連接需要。直接數(shù)字控制穿孔紙帶和塑料帶的應(yīng)用上是一個(gè)重大的進(jìn)步。但是，它受所有技術(shù)，在主機(jī)上卻有相同的限制。當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障，機(jī)器工具也會(huì)出現(xiàn)故障。這個(gè)問題引導(dǎo)了計(jì)算機(jī)數(shù)控的發(fā)展。關(guān)于可編程邏輯控制器（ PLC）和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展使微處理器的發(fā)展。這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（ CNC）允許的數(shù)控系統(tǒng)。每臺(tái)機(jī)器工具， PLC或微型計(jì)算機(jī)，它為同樣的目的。這允許程序自動(dòng)輸入和存儲(chǔ)在每個(gè)機(jī)床上。數(shù)控解決相關(guān)的主機(jī)停機(jī)的問題，但它推出了著名的數(shù)據(jù)管理的另一個(gè)問題。同樣的程序可能會(huì)被裝上10種不同的微型電腦，它們之間沒有溝通。此問題處理是在當(dāng)?shù)貐^(qū)域網(wǎng)絡(luò)的過程中解決的connectDigital信號(hào)處理器的。在形成了直接數(shù)字控制（DNC）這個(gè)概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關(guān)的問題。在直接數(shù)字控制中，幾臺(tái)機(jī)床通過數(shù)據(jù)傳輸線路聯(lián)接到一臺(tái)主計(jì)算機(jī)上。操縱這些機(jī)床所需要的程序都存儲(chǔ)在這臺(tái)主計(jì)算機(jī)中。當(dāng)需要時(shí)，通過數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺(tái)機(jī)床。直接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎(chǔ)上的一大進(jìn)步。然而，它敢有著同其他信賴于主計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣的局限性。當(dāng)主計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，由其控制的所有機(jī)床都將停止工作。這個(gè)問題促使了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)的產(chǎn)生。微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展做好了準(zhǔn)備。這兩種技術(shù)為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）的發(fā)打下了基礎(chǔ)。采用CNC技術(shù)后，每臺(tái)機(jī)床上都有一個(gè)可精選文庫編程邏輯控制器或者微機(jī)對(duì)其進(jìn)行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲(chǔ)在每臺(tái)機(jī)床內(nèi)部。它還可以在機(jī)床以外編制程序，并將其下載到每臺(tái)機(jī)床中。計(jì)算機(jī)數(shù)控解決了主計(jì)算機(jī)發(fā)生故障所帶來的問題，但是它產(chǎn)生了另一個(gè)被稱為數(shù)據(jù)管理的問題。同一個(gè)程序可能要分別裝入十個(gè)相互之間沒有通訊聯(lián)系的微機(jī)中。這個(gè)問題目前正在解決之中，它是通過采用局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)微機(jī)聯(lián)接起來，以得于更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。在許多情況下的模擬信號(hào)會(huì)用各種方法處理問題，在很多方面像濾波和頻譜分析，設(shè)計(jì)模擬硬件來執(zhí)行這些職能是可能的，但已變得越來越少，由于更高的性能需求，靈活性的需求，以及需要削減減少開發(fā)/測(cè)試的時(shí)間的需求。正是在困難時(shí)，換句話說，是模擬信號(hào)的硬件設(shè)計(jì)分析改變了現(xiàn)狀。抽樣一個(gè)信號(hào)是專門為嵌入式信號(hào)處理的操作，這種處理器被稱為數(shù)字信號(hào)處理器，是數(shù)字信號(hào)處理器的代表。今天有數(shù)百個(gè)家庭的 DSP從盡可能多的制造商，每一個(gè)特定的價(jià)格/性能/使用組來設(shè)計(jì)的。大的廠家很多，像德州儀器，摩托羅拉，都提供專門的DSP像馬達(dá)控制或調(diào)制解調(diào)器這些領(lǐng)域的，和一般的高性能 DSP處理，可以執(zhí)行廣泛的任務(wù)范圍。軟件開發(fā)工具包也可以，也有公司做好DSP的，允許程序員可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的處理算法，利用簡(jiǎn)單的“拖放'和'下降”的方法的軟件開發(fā)工具。DSP的或多或少取決于兩類下降的基礎(chǔ)架構(gòu)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)。定點(diǎn)設(shè)備操作一般在16位，而浮點(diǎn)器件上32-40位浮點(diǎn)操作。不用說，定點(diǎn)設(shè)備一般比較便宜。另一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)不同的地方是，定點(diǎn)處理器往往只有一個(gè)“通用的蓄電池架構(gòu)”，這使得他們的方案很棘手，更重要的是，制造的C-編譯器固有的低效率。浮點(diǎn)DSP的表現(xiàn)更像是共同的通用CPU的寄存器文件。在市場(chǎng)上有成千上萬不同的數(shù)字信號(hào)處理器，找到項(xiàng)目最合適的數(shù)字信號(hào)處理器是一個(gè)艱巨的任務(wù)。最好的辦法可能是成立一個(gè)約束和心愿，并試圖針對(duì)它的最大制造商的處理器來進(jìn)行比較。MPEG音頻解碼，數(shù)字壓縮的數(shù)據(jù)反饋到執(zhí)行的DSP解碼，解碼后的樣本，將轉(zhuǎn)換成模擬域回來，與由此產(chǎn)生的信號(hào)放大器或類似的音頻設(shè)備。這個(gè)數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換DCA）的工作由一個(gè)具有相同名稱和不同音頻媒體的電路提供不同的性能和質(zhì)量，如THD（總諧波失真），對(duì)位，線性度，速度，過濾特征和其他一些。該TLS320family儀器由定點(diǎn)，浮點(diǎn)組成，數(shù)字信號(hào)處理器的多處理器（DSP）及foxed點(diǎn)DSP控制器。TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)信號(hào)處理具體的架構(gòu)。F/C240是C2000DSP平臺(tái)，并控制應(yīng)用而優(yōu)化。C24x的DSP控制器系列，結(jié)合這個(gè)控制器外設(shè)的實(shí)時(shí)處理能力，以創(chuàng)造一個(gè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的理想解決方案。以下特點(diǎn)使TMS320系列正確選擇應(yīng)用廣泛的加工范圍：非常靈活的指令集固有業(yè)務(wù)靈活性高速性能創(chuàng)新的并行結(jié)構(gòu)成本效益一代的TMS320系列器件具有相同的CPU結(jié)構(gòu)，但不同的片上存儲(chǔ)器和外設(shè)配置不同。附帶了設(shè)備使用的片上存儲(chǔ)器和外設(shè)新組合，以滿足全球電子市場(chǎng)的需求范圍。通過整合到一個(gè)單一芯片內(nèi)存和外設(shè)，TMS320系列設(shè)備降低了系統(tǒng)成本和節(jié)省電路板空間。16位定點(diǎn)DSP的C24x核心器件模擬設(shè)計(jì)提供了數(shù)字解決方案，不犧牲精度和系統(tǒng)性能，可通過為技術(shù)先進(jìn)的控制算法，如適應(yīng)控制使用增強(qiáng)，卡爾曼濾波，和國(guó)家控制。C24xDSP控制器提供的可靠性和可編程性。模擬控制系統(tǒng)，一方面，是硬連線解決方案和經(jīng)驗(yàn)，可能因老化性能降低，元件容差和漂移?！?2精選文庫高速中央處理單元（CPU）可處理的數(shù)字化設(shè)計(jì)，事實(shí)上，并不是與查表結(jié)果近似的算法。這些指令集的DSP控制器，它集成了信號(hào)處理指令和通用控制功能，具有廣泛的開發(fā)時(shí)間，并提供了結(jié)合傳統(tǒng)的8位和16位微控制器使用相同的環(huán)節(jié)。指令集還允許您保留您的軟件投資在其他普通C2x上，源代碼C2x代兼容，源代碼與德州儀器的數(shù)字信號(hào)處理器C5x代兼容。在C24x架構(gòu)也非常適用于控制信號(hào)的處理。它用于存儲(chǔ)中間結(jié)果的32位寄存器的16位字，并有兩個(gè)硬件可用號(hào)碼提供給獨(dú)立的CPU。這種組合減少量化誤差和截?cái)?，以及附加功能增加進(jìn)化的能力。這些職能可能包括取消陷波器，可以在一個(gè)系統(tǒng)或一個(gè)機(jī)械共振技術(shù)，可消除系統(tǒng)狀態(tài)的傳感器。在C24xDSP控制器考慮讓德州儀器具備快速配置不同價(jià)格/性能點(diǎn)或各種系列的成員進(jìn)行應(yīng)用優(yōu)化的外設(shè)功能設(shè)置的優(yōu)勢(shì)。這兩個(gè)數(shù)字和混合信號(hào)外設(shè)庫包括：定時(shí)器串行通信接口（SCI的，SPI）模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）事件管理器系統(tǒng)保護(hù)，如低電壓和看門狗定時(shí)器該DSP控制器外設(shè)庫是不斷增長(zhǎng)和變化的，以適應(yīng)未來的嵌入式控制市場(chǎng)。該TMS320F/C240于的介紹是第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)裝置中的DSP控制器24x系列。它決定一個(gè)單芯片的數(shù)字電機(jī)控制器的標(biāo)準(zhǔn)。該C240可以執(zhí)行20MIPS。幾乎所有的指令執(zhí)行時(shí)間為50ns。這一高性能允許實(shí)時(shí)非常完整的控制算法，如自適應(yīng)控制，卡爾曼濾波的執(zhí)行。非常高的采樣率也可用于盡量減少循環(huán)延遲。在240C具有高速信號(hào)處理和數(shù)字控制功能所必需的建筑特色，以及它需要提供一個(gè)電機(jī)控制應(yīng)用的單芯片解決方案的外設(shè)。該 240C使用亞微米CMOS制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了日志的功耗等級(jí)。還包括一些掉電模式，進(jìn)一步節(jié)省功耗。要作為一個(gè)系統(tǒng)管理員，必須有強(qiáng)大的DSP芯片上的I/O和其他外圍設(shè)備。該240事物管理器是不同于其他任何可以用一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器的處理器。此應(yīng)用程序優(yōu)化的周邊裝置，與高性能的 DSP核心，可提供了高精確度和高效率的全變速控制的所有汽車類型的先進(jìn)控制技術(shù)。事物管理器包括特殊的脈沖寬度調(diào)制（PWM）生成功能，如可編程死區(qū)的功能和空間矢量PWM狀態(tài)機(jī)，3相馬達(dá)，提供了完善的設(shè)施，最先進(jìn)的最高效率開關(guān)電源晶體管。有獨(dú)立的定時(shí)器，每個(gè)與它自己比較的寄存器，支持非對(duì)稱代（noncentered）以及對(duì)稱（中心）的PWM波形。開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)這個(gè)詞意味著有一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)自動(dòng)控制一定的數(shù)額。它通常意味著該系統(tǒng)通常是能夠適應(yīng)不同的作業(yè)條件，并能有令人滿意的回應(yīng)。然而，并非任何類型的控制系統(tǒng)都具有自動(dòng)功能。通常情況下，自動(dòng)控制功能是通過feed來完成的。g的反饋結(jié)構(gòu)，它被稱為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是精確控制的一個(gè)事實(shí)，就是可能不知道確切的控制，特點(diǎn)在于最簡(jiǎn)單，最經(jīng)濟(jì)，它有一個(gè)明確的軸承溫度。這也指出了一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)的性能重要的缺餡，該系統(tǒng)不能夠適應(yīng)變化的環(huán)境或外部干擾。在此控制情況下，或許是有經(jīng)驗(yàn)的人提供了一個(gè)理想中的外室溫控制，門或窗被打開或在營(yíng)運(yùn)期間，關(guān)閉間歇性，在房子里的最后溫度不會(huì)精確的受開環(huán)控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制缺少更準(zhǔn)確和更適應(yīng)由輸出反饋提高系統(tǒng)的輸入。為了獲得更準(zhǔn)確的控制信號(hào)必須反饋，并參考輸入，以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)成比例的輸出和輸入的差異，必須通過系統(tǒng)發(fā)送而修正錯(cuò)誤。與一個(gè)或更多反饋，就像是剛才所說的是被稱為閉環(huán)系統(tǒng)。— 3精選文庫人類系統(tǒng)是可能是最復(fù)雜和精密的反饋控制系統(tǒng)的存在。一個(gè)人可以被認(rèn)為是一個(gè)控制系統(tǒng)有許多輸入和輸出，開展高度復(fù)雜的操作能力。為了說明人類作為一個(gè)正反饋控制系統(tǒng)，讓我們考慮該計(jì)劃的目的是達(dá)成一個(gè)任務(wù)對(duì)象。眼睛作為傳感裝置，不斷地反饋手的位置。之間的距離和對(duì)象的錯(cuò)誤，最終到零。這是一個(gè)閉環(huán)控制的典型例子。然而，如果被告知要達(dá)到目標(biāo)，然后是看不到的，只能達(dá)到對(duì)對(duì)象估計(jì)其確切位置。據(jù)國(guó)際檢索單位一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)的算例，表明了該控制系統(tǒng)基本的一個(gè)閉環(huán)控制系的圖框。如圖所示。一般來說，一個(gè)反饋控制系統(tǒng)配置不得限制該feedback。在復(fù)雜的系統(tǒng)有可能反饋回路和元素塊過多。NumericalControlLathesOneofthemostfundamentalconceptsintheareaofadvancedmanufacturingtechnologiesisnumericalcontrol(NC).PriortotheadventofNC,allmachinetoolsweremanualoperatedandcontrolled.Amongthemanylimitationsassociatedwithmanualcontrolmachinetools,perhapsnoneismoreprominentthanthelimitationofoperatorskills.Withmanualcontrol,thequalityoftheproductisdirectlyrelatedtoandlimitedtotheskillsoftheoperator.Numericalcontrolrepresentsthefirstmajorstepawayfromhumancontrolofmachinetools.Lathesaremachinetoolsdesignedprimarilytodoturning,facingandboring,Verylittleturningisdoneonothertypesofmachinetools,andnonecandoitwithequalfacility.Becauselathesalsocandodrillingandreaming,theirversatilitypermitsseveraloperationstobedonewithasinglesetupoftheworkpiece.Consequently,morelathesofvarioustypesareusedinmanufacturingthananyothermachinetool.Theessentialcomponentsofalathearethebed,headstockassembly,tailstockassembly,andtheleadscrewandfeedrod.Theheadstockismountedinafoxedpositionontheinnerways,usuallyattheleftendofthebed.Itprovidesapoweredmeansofrotatingthewordatvariousspeeds.Essentially,itconsistsofahollowspindle,mountedinaccuratebearings,andasetoftransmissiongears-similartoatrucktransmission—throughwhichthespindlecanberotatedatanumberofspeeds.Mostlathesprovidefrom8to18speeds,usuallyinageometricratio,andonmodernlathesallthespeedscanbeobtainedmerelybymovingfromtwotofourlevers.Anincreasingtrendistoprovideacontinuouslyvariablespeedrangethroughelectricalormechanicaldrives.Becausetheaccuracyofalatheisgreatlydependentonthespindle,itisofheavyconstructionandmountedinheavybearings,usuallypreloadedtaperedrollerorballtypes.Thespindlehasaholeextendingthroughitslength,throughwhichlongbarstockcanbefed.Thesizeofmaximumsizeofbarstockthatcanbemachinedwhenthematerialmustbefedthroughspindle.Thisproblemledtothedevelopmentin1959oftheAutomaticallyProgrammedTools(APT)languageforNCthatusesstatementssimilartoEnglishlanguagetodefinethepartgeometry,describethecuttingtoolconfiguration,and— 4精選文庫specifythenecessarymotions.ThedevelopmentoftheAPTlanguagewasamajorstepforwardinthefurtherdevelopmentofNCtechnology.TheoriginalNCsystemwerevastlydifferentfromthoseusedpunchedpaper,whichwaslatertoreplacedbymagneticplastictape.Atapereaderwasusedtointerprettheinstructionswrittenonthetapeforthemachine.Together,all/fthisrepresentedgiantstepforwardinthecontrolofmachinetools.However,therewereanumberofproblemswithNCatthispointinitsdevelopment.Thedevelopmentofaconceptknownasnumericalcontrol(DNC)solvethepaperandplastictapeproblemsassociatedwithnumericalcontrolbysimplyeliminatingtapeasthemediumforcarryingtheprogrammedinstructions.Indirectnumericalcontrol,machinetoolsaretied,viaadatatransmissionlink,toahostcomputerandfedtothemachinetoolasneededviathedatatransmissionlinkage.Directnumericalcontrolrepresentedamajorstepforwardoverpunchedtapeandplastictape.However,itissubjecttothesamelimitationasalltechnologiesthatdependonahostcomputer.Whenthehostcomputergoesdown,themachinetoolsalsoexperiencedowntime.Thisproblemledtothedevelopmentofcomputernumericalcontrol.Thedevelopmentofthemicroprocessorallowedforthedevelopmentofprogrammablelogiccontrollers(PLC)andmicrocomputers.Thesetwotechnologiesallowedforthedevelopmentofcomputernumericalcontrol(CNC).WithCNC,eachmachinetoolhasaPLCoramicrocomputerthatservesthesamepurpose.Thisallowsprogramstobeinputandstoredateachindividualmachinetool.CNCsolvedtheproblemsassociateddowntimeofthehostcomputer,butitintroducedanotherproblemknownasdatamanagement.Thesameprogrammightbeloadedontendifferentmicrocomputerswithnocommunicationamongthem.ThisproblemisintheprocessofbeingsolvedbylocalareanetworksthatconnectDigitalSignalProcessorsThemostimportantofthesewasthatitwasdifficultorimpossibletochangetheinstructionsenteredonthetape.Tomadeeventhemostminoradjustmentsinaprogramofinstructions,itwasnecessarytointerruptmachiningoperationsandmakeanewtape.Itwasalsostillnecessarytorunthetapethroughthereaderasmanytimesastherewerepartstobeproduced.Fortunately,computertechnologybecamearealityandsoonsolvedtheproblemsofNCassociatedwithpunchedpaperandplastictape.Thedevelopmentofaconceptknownasdirectnumericalcontrol(DNC)solvedthepaperandplastictapeproblemsassociatedwithnumericalcontrolbysimplyeliminatingtapeasthemediumforcarryingtheprogrammedinstructions.Indirectnumericalcontrol,machinetoolsaretied,viaadatatransmissionlink,toahostcomputer.Programsforoperatingthemachinetoolsarestoredinthehostcomputerandfedtothemachinetoolanneededviathedatatransmissionlinkage.Directnumericalcontrolrepresentedamajorstepforwardoverpunchedtapeandplastictape.However,itissubjecttothesamelimitationsasalltechnologiesthatdependonahostcomputer.Whenthehostcomputergoesdown,themachinetoolsalsoexperiencedowntime.Thisproblemledtothedevelopmentofcomputernumericalcontrol.Therearenumeroussituationswhereanalogsignalstobeprocessedinmany— 5精選文庫ways,likefilteringandspectralanalysis,Designinganaloghardwaretoperformthesefunctionsispossiblebuthasbecomelessandpractical,duetoincreasedperformancerequirements,flexibilityneeds,andtheneedtocutdownondevelopment/testingtime.Itisinotherwordsdifficultpmdesignanaloghardwareanalysisofsignals.Theactofsamplingansignalintothehatarespecialisedforembeddedsignalprocessingoperations,andsuchaprocessoriscalledaDSP,whichstandsforDigitalSignalProcessor.TodaytherearehundredsofDSPfamiliesfromasmanymanufacturers,eachonedesignedforaparticularprice/performance/usagegroup.Manyofthelargestmanufacturers,likeTexasInstrumentsandMotorola,offerbothspecialisedDSP’sforcertainfieldslikemotor-controlormodems,andgeneralhigh-performanceDSP’sthatcanperformbroadrangesofprocessingtasks.Developmentkitsan`softwarearealsoavailable,andtherearecompaniesmakingsoftwaredevelopmenttoolsforDSP’sthatallowstheprogrammertoimplementcomplexprocessingalgorithmsusingsimple“drag‘n’drop”methodologies.DSP’smoreorlessfallintotwocategoriesdependingontheunderlyingarchitecture-fixed-pointandfloating-point.Thefixed-pointdevicesgenerallyoperateon16-bitwords,whilethefloating-pointdevicesoperateon32-40bitsfloating-pointwords.Needlesstosay,thefixed-pointdevicesaregenerallycheaper.Anotherimportantarchitecturaldifferenceisthatfixed-pointprocessorstendtohaveanaccumulatorarchitecture,withonlyone“generalpurpose”register,makingthemquitetrickytoprogramandmoreimportantly,makingC-compilersinherentlyinefficient.Floating-pointDSP’sbehavemorelikecommongeneral-purposeCPU’s,withregister-files.TherearethousandsofdifferentDSP’sonthemarket,anditisdifficulttaskfindingthemostsuitableDSPforaproject.Thebestwayisprobablytosetupaconstraintandwishlist,andtrytocomparetheprocessorsfromthebiggestmanufacturersagainstit.Digital-to-analogconversionInthecaseofMPEG-Audiodecoding,digitalcompresseddataisfedintotheDSPwhichperformsthedecoding,thenthedecodedsampleshavetobeconvertedbackintotheanalogdomain,andtheresultingsignalfedanamplifierorsimilaraudioequipment.Thisdigitaltoanalogconversion(DCA)isperformedbyacircuitwiththesamename&DifferentDCA’sprovidedifferentperformanceandquality,asmeasuredbyTHD(Totalharmonicdistortion),numberofbits,linearity,speed,filtercharacteristicsandotherthings.TheTLS320familyconsistsoffixed-point,floating-point,multiprocessordigitalsignalprocessors(D[Ps),andfoxed-pointDSPcontrollers.TMS320DSPhaveanarchitecturedesignedspecificallyforreal-timesignalprocessing.The’F/C240isanumberofthe’C2000DSPplatform,andisoptimizedforcontrolapplications.The’C24xseriesofDSPcontrollerscombinesthisreal-timeprocessingcapabilitywithcontrollerperipheralstocreateanidealsolutionforcontrolsystemapplications.ThefollowingcharacteristicsmaketheTMS320familytherightchoiceforawiderangeofprocessingapplications:— 6精選文庫VeryflexibleinstructionsetInherentoperationalflexibility---High-speedperformance---Innovativeparallelarchitecture---CosteffectivenessDeviceswithinagenerationoftheTMS320familyhavethesameCPUstructurebutdifferenton-chipmemoryandperipheralconfigurations.Spin-offdevicesusenewcombinationsofOn-chipmemoryandperipheralstosatisfyawiderangeofneedsintheworldwideelectronicsmarket.Byintegratingmemoryandperipheralsontoasinglechip,TMS320devicesreducesystemcostsandsavecircuitboardspace.The16-bit,fixed-pointDSPcoreofthe‘C24xdevicesprovidesanalogdesignersadigitalsolutionthatdoesnotsacrificetheprecisionandperformanceoftheirsystemperformancecanbeenhancedthroughtheuseofadvancedcontrolalgorithmsfortechniquessuchasadaptivecontrol,Kalmanfiltering,andstatecontrol.The‘C24xDSPcontrollerofferreliabilityandprogrammability.Analogcontrolsystems,ontheotherhand,arehardwiredsolutionsandcanexperienceperformancedegradationduetoaging,componenttolerance,anddrift.Thehigh-speedcentralprocessingunit(CPU)allowsthedigitaldesignertoprocessalgorithmsinrealtimeratherthanapproximateresultswithlook-uptables.TheinstructionsetoftheseDSPcontrollers,whichincorporatesbothsignalprocessinginstructionsandgeneral-purposecontrolfunctions,coupledwiththeextensivedevelopmenttimeandprovidesthesameeaseofuseastraditional8-and16-bitmicrocontrollers.Theinstructionsetalsoallowsyoutoretainyoursoftwareinvestmentwhenmovingfromothergeneral-purpose‘C2xxgeneration,sourcecodecompatiblewiththe’C2xgeneration,andupwardlysourcecodecompatiblewiththe‘C5xgenerationofDSPsfromTexasInstruments.The‘C24xarchitectureisalsowell-suitedforprocessingcontrolsignals.Itusesa16-bitwordlengthalongwith32-bitregistersforstoringintermediateresults,andhastwohardwareshiftersavailabletoscalenumbersindependentlyoftheCPU.Thiscombinationminimizesquantizationandtruncationerrors,andincreasesp2ocessingpowerforadditionalfunctions.Suchfunctionsmightincludeanotchfilterthatcouldcancelmechanicalresonancesinasystemoranestimationtechniquethatcouldeliminatestatesensorsinasystem.The‘C24xDSPcontrollerstakeadvantageofansetofperipheralfunctionsthatallowTexasInstrumentstoquicklyconfigurevariousseriesmembersfordifferentprice/performancepointsorforapplicationoptimization.TheDSPcontrollerperipherallibraryiscontinuallygrowingandchangingtosuittheoftomorrow’sembeddedcontrolmarketplace.TheTMS320F/C240isthefirststandarddeviceintroducedinthe‘24xseriesofDSPcontrollers.Itsetsthestandardforasingle-chipdigitalmotorcontroller.The‘240canexecute20MIPS.Almostallinstructionsareexecutedinasimplecycleof50ns.Thishighperformanceallowsreal-timeexecution— 7精選文庫of very comple8control algorithms, suchasadaptive control andKalmanfilters.Veryhighsamplingratescanalsobeusedtominimizeloopdelays.The‘240hasthearchitectural features necessaryforhigh-speedsignalprocessinganddigitalcontrolfunctions,andithastheperipheralsneededtoprovideasingle-chipsolutionformotorcontrolapplications.The ‘240ismanufacturedusingsubmicronCMOStechnology,achievingalogpowerdissipationrating.Alsoincludedareseveralpower-downmodesforfurtherpowersavings.Someapplicationsthatbenefitfromtheadvancedprocessingpowerofthe‘240include:---Industrialmotordrives---Powerinvertersandcontrollers---Automotivesystems,suchaselectronicpowersteering,antilockbrakes,andclimatecontrol---ApplianceandHVACblower/compressormotorcontrols---Printers,copiers,andotherofficeproducts---Tape drives, magneticoptical drives, andothermassstorage products---RoboticandCNCmillingmachinesTofunctionasasystemmanager,aDSPmusthaverobuston-chipI/Oandotherperipherals.Theeventmanagerofthe‘240isunlikeanyotheravailableonaDSP.Thisapplication-optimizedperipheralunit,coupledwiththehighperformanceDSPcore,enablestheuseofadvancedcontroltechniquesforhigh-precisionandhigh-efficiencyfullvariable-speedcontrolofallmotortypes.Includeintheeventmanagerarespecialpulse-widthmodulation(PWM)generationfunctions,suchasaprogrammabledead-bandfunctionandaspacevectorPWMstatemachinefor3-phasemotorsthatprovidesstate-of-the-artmaximumefficiencyintheswitchingofpowertransistors.Thereindependentupdowntimers,eachwithit’sowncompareregister,supportthegenerationofasymmetric(noncentered)aswellassymmetric(centered)PWMwaveforms.Open-LoopandClosed-LoopControlOpen-loopControlSystemsThewordautomaticimpliesthatthereisacertainamountofsophisticationinthecontrolsystem.Byautomatic,itgenerallymeansThatthesystemisusuallycapableofadaptingtoavarietyofoperatingconditionsandisabletorespondtoaclassofinputssatisfactorily.However,notanytypeofcontrolsystemhastheautomaticfeature.Usually,theautomaticfeatureisachievedbyfeed.gthefeedbackstructure,itiscalledanopen-loopsystem,whichisthesimplestandmosteconomicaltypeofcontrolsystem.inaccuracyliesinthefactthatonemaynotknowtheexactcharacteristicsofthefurther,whichhasadefinitebearingontheindoortemperature.Thisalcopointstoanimportantdisadvantageoftheperformanceofanopen-loopcontrolsystem,inthatthesystemisnotcapableofadaptingtovar