基于dsPIC的DDA插补算法设计与研究.pdf

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1、第1O期组合机床与自动化加工技术No．102014年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2014文章编号：10Ol一2265(2014)10—0057—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．10．016基于dsPIC的DDA插补算法设计与研究冰熊睿，马国红，聂军，张裕明(1．南昌大学机电工程学院，南昌330031；2．肯塔基大学电子显微镜中心，列克星敦40506)摘要：以Microship公

2、司的dsPIC30F系列数字信号控制器为硬件控制核心，搭建了相应的硬件系统，针对逐点比较法插补效率和插补精度不高的缺点，采用DDA法实现了的直线和圆弧插补。借助于MPLAB．IDE软件开发环境，利用c语言设计了算法程序，设计了DDA插补程序，实现了高精度、高效率、低成本的直线和圆弧的插补。本文算法仿真结果表明，与逐点比较法相比，DDA插补方法进行直线插补，插补效率可以提高40％，精度提高50％，利用半加载DDA进行圆弧插补，插补效率可以提高10％，精度提高29％。关键词：数字信号控制器；DDA；插

3、补中图分类号：TH166；TG65文献标识码：ADesignandResearchforDDAInterpolationAlgorithmBasedondsPICXIONGRui，MAGuo—hong，NIEJun，ZHANGYu—ming(1．InstituteofElectromechanicsEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China2．ElectronMi—eroscopyCenter，UniversityofKentucky，L

4、exington40506，USA)Abstract：MakeuseofdsPIC30Fseriesofdigitalsignalcontrollersashardwarecontrolcorewhichispro—ducedbyMicroship，buildtheappropriatehardwaresystem．AdoptDDAmethodtoachievelinearandcircu—larinterpolation．AidMPLAB—IDEsoftwaredevelopmentenviro

5、nment，usingClanguagedesignedDDAin—terpolationalgorithmtoachieveahigh—precision，high—eficiency，low—costlinerandcircularinterpolation．Inthispapper，algorithmsimulationresultsshowthat，comparedwiththepoint—by—pointcomparisionalgo-rithm，forlinerinterpolatio

6、n，DDAalgorithmimprovetheinterpolationeficiencymorethan40％，interpo—lationaccuracymorethan50％，forcircularinterpolationsemi—loadedDDAimproveeficiencymorethan10％，interpolationaccuracymorethan29％．Keywords：dsPIC；DDA；interpolation0引言1硬件系统设计机床工业是制造业的基础，机床的质量的

7、好坏直1．1数控芯片接关系到各种技术装备质量的好坏。经济型数控机床dsPIC30F系列CPU模块采用16位改进型哈佛结因其操作简便、较高的性价比，在工程技术领域有较大构，采用精简指令集(RISC)，流水线取指令方式，该系的市场。经济型数控机床一般采用逐点比较法作为插列单片机不仅具有12位A／D转换器、输入输出比较、补算法，但逐点比较法却存在误差大，生产效率低等不输入捕捉、USART、SPI、MCPWM等强大的控制内核，足。同时融合了具有DSP引擎，包含一个17×17位乘法运用DDA插补算法可以提高

8、生产效率，并提高加器、两个40位饱和累加器。使得dsPIC既拥有单片机工精度，但是DDA插补一般采用X86与运动控制卡实强大的外围设备和快速中断的响应能力，又同时具备现，但功耗、成本局限性较大，且一般只能输出50kHz了数字信号处理器DSP的强大计算能力和数据吞吐左右的脉冲。能力，指令执行速度可达30MIPS，通过内部锁相环本文采用dsPIC30F5015作为硬件插补控制核心，(PLL)可以把频率提高到120MHz。卓越的性能及合DDA为插补算法，实现了硬件直线、圆弧插补，算法运理