发布时间：2021-12-29 阅读量：1404 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
实现方案：图中显示了一个在网络运动控制系统中实施并进行测试的推荐的同步方案示例。网络主机采用Beckhoff CX2020 PLC，并连接到PC用于开发和部署PLC程序，实时网络协议为EtherCAT。
机控制器主要采用ADI公司的fido5200和ADSP-CM408。两者结合，为网络连接的电机驱动器提供高度集成的芯片组。
fido5200是一个带有两个以太网端口的实时以太网多协议(REM)交换芯片。它在主机处理器和工业以太网物理层之间提供一个灵活的接口。fido5200包括一个可配置的定时器控制单元(TCU)，可针对各种工业以太网协议实现先进的同步方案。还可以借助专用定时器引脚实现输入捕获和方波信号输出等附加功能。定时器输入/输出与本地同步时间保持同相，因此也与网络流量保持同相。这使其不仅可以同步单个从机节点的I/O，而且可以同步整个网络中的从机节点。
REM交换芯片有两个以太网端口，因此可连接两个Phys（PHY1和PHY2）。该拓扑支持环形和线形网络。但在本实验设置中，作为演示说明，仅使用一个从机节点，并且只有一个以太网端口处于活动状态。
REM交换芯片通过并行存储器总线与主机处理器通信，确保了高吞吐量和低延迟。
用于实现电机控制器的主机处理器采用ADSP-CM408。它是基于ARM®Cortex®-M4F内核的专用处理器，用于实现控制和应用功能。该处理器包括支持工业控制应用的外设，如用于PWM逆变器控制的定时器、ADC采样和位置编码器接口。为了使所有外设与网络保持同步，采用了一个灵活的触发路由单元(TRU)。TRU将fido5200的TCU生成的触发信号重定向至ADSP-CM408上的所有时序关键型外设。这些外设包括脉宽调制器、用于相电流测量的sinc滤波器、ADC和绝对编码器接口。同步I/O的原理如图中所示。
为I/O生成同步事件
在图中，请注意如何利用REM交换芯片上的TCU和电机控制处理器上的TRU来实现I/O事件调度器。换言之，该功能由两个集成电路实现。
电机控制器反馈三相伺服电机的相电流和转子位置。相电流使用隔离式Σ-ΔADC测量，转子位置则使用EnDat绝对编码器测量。Σ-ΔADC和编码器都直接连接至ADSP-CM408，无需任何外部FPGA或CPLD。
PWM开关频率为10 kHz，每个PWM周期执行一次控制算法。如本文所述，TCU在每个PWM周期内为ADSP-CM408提供一次同步脉冲。
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在任何数字电子系统中，时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致，其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度，并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
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