基于ARMLi
ux的直流伺服控制系统设计摘要：目前大多伺服控制系统依赖计算机实现，系统体积功耗大、成本高。针对此问题，以ARM9S3C2440芯片和CPLDEPM570T144芯片为硬件平台，在嵌入式Li
ux操作系统下设计了直流伺服控制系统。ARM实现控制算法，得出控制量给CPLD，CPLD主要用作控制接口扩展和信号处理。详细介绍了Li
ux设备驱动设计和伺服控制应用程序设计。实验结果证明，系统能够实现等速跟踪、位置跟踪和正弦跟踪等控制功能，并能实现复杂控制算法，以满足控制系统实时性和高速性要求。关键词：ARM9；嵌入式Li
ux；CPLD；Li
ux设备驱动；伺服控制随着数字信息技术的不断发展，人们对伺服控制系统的实时性、稳定性和复杂性的要求越来越高，单靠顺序结构的软件设计已经不容易满足上述要求。目前很多伺服控制系统的控制器采用PC104结构或依赖上位计算机，根据实际的控制系统需要扩展相应的控制电路，使得系统体积大、成本高、可靠性不易保证，且用户交互性不好。嵌入式Li
ux操作系统由于具有代码开源、可移植性、软硬件可裁剪性、资源丰富及支持多种硬件平台和接口等特点，并且从26版本以后的Li
ux实时性有了很大的提高，正被越来越多地应用于伺服控制系统中。通过嵌入式Li
ux操作系统对控制系统的软硬件资源进行分配、调度、控制和协调，能够充分发挥控制系统的性能。ARM处理器以其体积小、低功耗、低成本、高性能、文档丰富及嵌入式软件多等优点而得到广泛的应用。因此，本文以ARM9和CPLD为硬件平台，在嵌入式Li
ux操作系统下设计了直流伺服控制系统。1硬件平台系统原理框图1。系统以ARM作为主控芯片，主要负责运行操作系统并实现控制算法、人机交互和多机通信等。CPLDEPM570T144主要负责从ARM接收数据，产生相应的PWM波；接收编码器输出信号，并对其进行处理，得到编码器的值，将其送给ARM，从而实现电机的闭环控制。CPLD和ARM之间通过地址总线13根、数据总线16根、控制总线片选、读写使能信号等与GPIO口作为外部中断使用连接，即CPLD类似于ARM的一个外部存储器CPLD挂接在ARM的ba
k1存储空间上，地址空间为0x08000000～0x10000000，ARM和CPLD的数据交换类似于对存储器的读写操作。这种总线方式扩展，使得系统数据交换快速、操作简单。控制板通过JTAG、UART、USB和网口与上位机连接，在目标板和上位机之间建立交叉开发环境，可在控制板和上位机之间实现程序下载调试、文件传输和通信等，便于系统软件开发和调试。2CPLD程序设计CPLD程序分为电机辨r