基于DSP的振镜扫描式激光标记控制系统设计.pdf_labview控制振镜 - CSDN文库

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基于 DSP 的振镜扫描式激光标记控制系统设计

振镜扫描式激光标记技术就是通过控制两片高速振镜的偏转角, 改变激光

的传播方向, 经过 F-Theata 透镜在工件表面的聚焦, 在工件表面作标记。与传

统的标记技术相比, 它具有适用面广(对不同材料、形状的加工表面均适合) ,

工件无机械变形, 无污染, 标记速度快, 重复性好, 自动化程度高等特点, 在

工业、国防、科研等许多领域具有广泛的用途。高速高精度的振镜标记已成为当

今标记行业的发展方向。

传统的振镜标记控制系统通过 PC 机的串口、并口 ISA 总线与单片控制板相

连，这种方式接口简单、连接方便, 开发费用低, 但由于传输速度低, 已不能满

足现代数控系统的实时性要求。本文在激光标记控制技术方面进行了一些新的探

索：利用 PCI 的高速数据传输和 DSP 高速数据处理能力，提出一种“PC 机+PCI

总线+DSP 控制板卡”的方式，用于振镜标记控制系统，从而实现对标记控制的

精确控制，提高控制效率，保障系统实时性。DSP 控制板卡是整个系统的核心，

它直接决定着系统的扫描速度和扫描精度，本文将着重介绍该控制板卡的设计。

1 DSP 芯片

DSP 控制板卡的主芯片选用德州仪器公司 C6000 系列的高速数据处理芯片

TMS320C6205。该芯片为高性能的定点处理器，主频可达 200MHz，每个周期能执

行 8 条 32-bit 的指令，处理速度可达 1600MIPS；采用高性能的 VLIW 结构的

TMS320C62xTM DSP 核，有 8 个独立的功能单元，32 个 32 位的通用寄存器；提供

64K 字节的内部程序 RAM 和 64K 字节的内部数据 RAM；提供 32 位的外部存储器无

缝接口，包括同步器件（如 SDRAM、SBSRAM 等）、异步器件（如 FLASH、SRAM

等）和可寻址 52M 字节的外部存储空间；提供灵活的 PLL、时钟产生器，可配置

倍频值；提供符合 PCI 2.2 规范的 PCI 总线接口，直接实现芯片和 PCI 总线的桥

接功能；提供两个 32 位的定时器；提供在线调试的 JTAG 边界扫描接口。采用此

芯片，能够实现高速的数据处理，保证系统工作的实时性，且由于带了 PCI 桥接

功能，提供了和 PCI 总线的接口，经济可靠。

2 硬件设计

2.1 结构框图

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