TMS320F206DSP的冗余度TTVGT机器人

20世纪90年代以来,数字信号处理器（DSP）在自动控制中得到越来越广泛的应用。这主要是因为它具有以下优点：（1）并行体系结构和专用的硬件乘法器使得DSP运算能力极强;（2）高速特性使得DSP能实现实时处理和实时控制。

据调查,目前将DSP应用于机器人控制系统的方案,通常是将机器人位置控制中运动学计算任务交给PC机完成,PC机将计算结果（机器人各关节的转角）下载到以DSP芯片为核心的电机控制器,实现机器人控制[2]。本文提出将机器人运动学计算任务直接交给DSP的控制方案,利用DSP的并行性计算特点,提高了计算速度,缩小了控制系统的体积。仿真结果表明,该方案计算精度和实时性都较好。

1 TMS320F206 DSP结构特点

TMS320F206DSP基本结构特点包括：①哈佛结构;②流水线操作;③专用的硬件乘法器;④特殊的DSP指令;⑤快速的指令周期（25ns）;⑥芯片内部集成了4.5KRAM和32K FLASH RAM,大多数程序及数据可存放在DSP芯片内。这些特点使得该芯片可以实现快速的DSP计算,并能使大部分运算能够在一个指令周期内完成。TMS320F206的并行性表现在以下两方面：

（1）哈佛结构是不同于传统的冯诺曼结构的并行体系结构,其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间,因此取指令和执行能完全重叠运行。

（2）DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间。指令流水线由一系列总线操作组成。TMS320F206流水线具有4个独立的操作阶段：取指令、译码、取操作数和执行,如图1所示。由于4个操作阶段是独立的,因此,这些操作可交叠地进行。

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