2) Texas Instruments DSP’s-The TMS3

2) Texas Instruments DSP’s-The TMS320 Family: The TMS320 family of 16-/32-bit single-chip digital signal processors consists of five generations: three fixed-point and two floating-point devices. The 16-bit fixed-point devices are: TMS320C1 x, TMS320C2x, and TMS320C5x. The 32-bit floating-point devices are TMS320C3x and TMS320C4x.
The 16-bit fixed-point devices implement Ilarvard-type architecture. The 32-bit floating-point devices use a register-based architecture with multiple bus sets with program cache. Typical architectures of TMS320 devices are illustrated in Figs. 5 and 6 showing the block diagrams of the TMS320C50 (16-bit fixed-point DSP) and TMS320C30 (32-bit floating-point DSP 1. Tables 6 and 7 summarize the key features of the Texas Instruments TMS320 family.
3) DSP’s in Motion Control: In motion coatrol, the high computation capability of DSP’s has been exploited to increase the sampling rate and to implement complex signal processing and control algorithms. The iniplementation of conventional algorithms (PID, feedforsard, . . .) and advanced algorithms (Kalman filtering, state lobserver, adaptive control, . . .) utilizes the same basic operations as the signal processing algorithms and can thus benefit from the DSP’s capabilities.
The signal processing capability of DSP’s can also used to reduce the number ’ of sensors (in particular position, speed, and flux sensors) in motion control systems. “Sensorless” operation is thus possible because the system variables usually provided by sensors can be estimated from the electrical variables. In adaptive control, the system parameters and/or state variables can be estimated using a state observer that can be effectively implemented using a DSP. Owing to their enhanced execution speed, DSP’s can also be used with advantages to implement neural-network- and fuzzy-logic-based motion control systems.
A major drawback of DSP’s in motion control is the lack of on-chip resources to support real-time operation, such as complex timer unit, high-speed I/O ports, and complex interrupt controller. Additional chips are therefore necessary resulting in an increase of system hardware complexity.
To remedy this drawback, two approaches have been adopted by chip manufacturers: a) adding real-time control resources to an existing DSP, and b) adding DSP capabilities to an existing microcontroller. Following the first approach, Texas Instruments Inc. offers a special device, the TMS320C 14 DSP microcontroller, specifically developed for motion control applications. This device contains on a single chip a TMS320C15 CPU and basic peripherals needed in controllers and typically found in 16-bit microcontrollers. These peripherals include 16 pins of bit I/O, four timers, six channels of PWM (pulsewidth modulation), four capture inputs for optical encoder interface, a serial port with UART (universal asynchronous receiver-transmitter) mode, and 15 internal/extemal interrupts. Figure 7 shows the key features of the TMS320C 14 DSP microcontroller.
In the second approach, Motorola Inc. adds DSP capabilities to the new 16-bit microcontrollers, the 68HC16 family, to enhance the execution speed of signal processing and control algorithms. Another drawback of DSP’s is the high price of DSP-based systems. Many DSP commercial VME boards (boards using the VMEbus structure) are available but the price is very high compared to microcontroller boards. Also, the development of DSP-based real-time controllers requires very sophisticated development and debugging tools.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2) เท็กซัสเครื่อง DSP's-The TMS320 ครอบครัว: ครอบครัวเดอะ TMS320 16- / ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลเดียวชิป 32 บิตประกอบด้วยรุ่นห้า: สามเรื่องและอุปกรณ์สองจุดทศนิยม อุปกรณ์ควา 16 บิต: TMS320C1 x, TMS320C2x และ TMS320C5x อุปกรณ์ข้อมูลเลขทศนิยม 32 บิตคือ TMS320C3x และ TMS320C4x อุปกรณ์ควา 16 บิตใช้สถาปัตยกรรม Ilarvard ชนิด อุปกรณ์ข้อมูลเลขทศนิยม 32 บิตใช้สถาปัตยกรรมที่ขึ้นทะเบียนกับรถหลายชุดกับโปรแกรมแค สถาปัตยกรรมทั่วไปของอุปกรณ์ TMS320 ดังรายละเอียดใน Figs. 5 และ 6 แสดงบล็อกไดอะแกรมของการ TMS320C50 (16 บิตเรื่อง DSP) และ TMS320C30 (32-บิตทศนิยม DSP 1 ตาราง 6 และ 7 สรุปจุดเด่นของเท็กซัสเครื่องมือ TMS320 3) DSP ของในการควบคุมการเคลื่อนไหว: ใน coatrol เคลื่อนไหว ความสามารถในการคำนวณสูงของ DSP มีได้สามารถเพิ่มอัตราการสุ่มตัวอย่าง และใช้กระบวนการประมวลผลและควบคุมสัญญาณที่ซับซ้อน Iniplementation ของอัลกอริทึมปกติ (PID, feedforsard, ...) และอัลกอริทึมขั้นสูง (Kalman กรอง lobserver รัฐ ควบคุมแบบอะแดปทีฟ, ... .) ใช้งานขั้นพื้นฐานเดียวกันเป็นกระบวนการประมวลผลสัญญาณ และสามารถได้รับประโยชน์จากความสามารถของ DSP จึงความสามารถในการประมวลผลสัญญาณของของ DSP ยัง ใช้เพื่อลดจำนวน ' ของเซนเซอร์ (ในเฉพาะตำแหน่ง ความเร็ว และเซนเซอร์ฟลักซ์) ในระบบควบคุมการเคลื่อนไหว การดำเนินงาน "sensorless" จึงเป็นไปได้เนื่องจากตัวแปรระบบที่มักจะมาจากเซนเซอร์ที่สามารถประเมินจากตัวแปรไฟฟ้า ในการควบคุมแบบอะแดปทีฟ ระบบพารามิเตอร์หรือตัวแปรรัฐความนักการสถานะที่สามารถมีประสิทธิภาพดำเนินการใช้ DSP ใช้ เนื่องจากความเร็วของการดำเนินการขั้นสูง ของ DSP ยังสามารถใช้กับประโยชน์การใช้เครือข่ายประสาท และเอิบตรรกะใช้ระบบควบคุมการเคลื่อนไหว คืนสำคัญของ DSP ในการควบคุมการเคลื่อนไหวคือ การขาดทรัพยากรบนชิปเพื่อสนับสนุนการดำเนินงานแบบเรียลไทม์ เช่นหน่วยเวลาที่ซับซ้อน พอร์ต I/O ความเร็วสูง และควบคุมการขัดจังหวะที่ซับซ้อน ดังนั้นจำเป็นในการเพิ่มขึ้นของความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ระบบชิเพิ่มเติมได้ การคืนเงินนี้ สองวิธีในการได้รับการรับรอง โดยผู้ผลิตชิพ:) เพิ่มทรัพยากรการควบคุมแบบเรียลไทม์ DSP ที่มีอยู่ และ b) เพิ่มความสามารถของ DSP เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีอยู่ ต่อไปนี้วิธีแรก Inc. เครื่องมือเท็กซัสมีอุปกรณ์พิเศษ ไมโครคอนโทรลเลอร์ TMS320C 14 DSP พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานการควบคุมการเคลื่อนไหว อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยบนชิเดียว TMS320C15 CPU และอุปกรณ์ต่อพ่วงพื้นฐานจำเป็นในการควบคุม และมักจะพบได้ในไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ 16 บิต อุปกรณ์ต่อพ่วงเหล่านี้ได้แก่หมุด 16 บิต I/O ตัวจับเวลา 4, 6 ช่องของ PWM (pulsewidth เอ็ม), จับ 4 อินพุตสำหรับอินเทอร์เฟซเข้าแสง พอร์ตอนุกรม UART โหมด (สากลแบบอะซิงโครนัสรับส่ง) และ interrupts extemal/ภาย ใน 15 รูปที่ 7 แสดงลักษณะของไมโครคอนโทรลเลอร์ TMS320C 14 DSP ในแนวทางที่สอง โมโตโรล่า อิงค์เพิ่มความสามารถ DSP ให้ใหม่ 16 บิตไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ ครอบครัว 68HC16 เพื่อเพิ่มความเร็วในการดำเนินการของกระบวนการประมวลผลและการควบคุมสัญญาณ คืนเงินอีกของของ DSP มีราคาสูงของ DSP ที่ใช้ระบบ ใน DSP พาณิชย์ VME บอร์ด (กระดานโดยใช้โครงสร้าง VMEbus) แต่มีราคาสูงมากเมื่อเทียบกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ยัง การพัฒนาโดยใช้ DSP ตัวจริงต้องพัฒนาที่ซับซ้อนมากและเครื่องมือการดีบัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2) Texas Instruments DSP's-TMS320 ครอบครัว: ครอบครัวของ TMS320 16/32 บิตเดียวชิปประมวลผลสัญญาณดิจิตอลประกอบด้วยห้ารุ่น: สามจุดคงที่และอุปกรณ์ทั้งสองจุดลอยตัว 16 บิตอุปกรณ์คงจุดคือ TMS320C1 x, TMS320C2x และ TMS320C5x อุปกรณ์ 32 บิตจุดลอย TMS320C3x และ TMS320C4x.
16 บิตอุปกรณ์จุดคงใช้สถาปัตยกรรม Ilarvard ชนิด 32 บิตอุปกรณ์ลอยจุดใช้สถาปัตยกรรมที่ลงทะเบียนตามที่มีชุดรถบัสหลายโปรแกรมแคช สถาปัตยกรรมทั่วไปของอุปกรณ์ TMS320 จะแสดงในมะเดื่อ 5 และ 6 แสดงบล็อกไดอะแกรมของ TMS320C50 (16 บิต DSP จุดคงที่) และ TMS320C30 (32 บิต DSP จุดลอย 1. ตารางที่ 6 และ 7 สรุปคุณสมบัติที่สำคัญของครอบครัวเครื่องมือ TMS320 เท็กซัส.
3) ใน DSP ของ การควบคุมการเคลื่อนไหวใน coatrol เคลื่อนไหวความสามารถในการคำนวณสูงของ DSP ได้รับการใช้ประโยชน์เพื่อเพิ่มอัตราการสุ่มตัวอย่างและนำไปใช้การประมวลผลสัญญาณที่ซับซ้อนและการควบคุมขั้นตอนวิธีการ iniplementation ของขั้นตอนวิธีแบบเดิม (PID, feedforsard,...) และขั้นตอนวิธีขั้นสูง (การกรองคาลมาน, lobserver รัฐควบคุมการปรับตัว...) ใช้ดำเนินงานขั้นพื้นฐานเช่นเดียวกับขั้นตอนวิธีการประมวลผลสัญญาณและทำให้สามารถได้รับประโยชน์จากความสามารถของ DSP
ความสามารถในการประมวลผลสัญญาณของ DSP ยังสามารถนำมาใช้เพื่อลดจำนวนของเซ็นเซอร์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตำแหน่ง, ความเร็ว, และเซ็นเซอร์ฟลักซ์) ในระบบการควบคุมการเคลื่อนไหว "เซ็นเซอร์" การดำเนินการดังนั้นจึงเป็นไปได้เพราะให้ตัวแปรระบบโดยปกติเซ็นเซอร์สามารถประมาณได้จากตัวแปรไฟฟ้า ในการควบคุมการปรับตัวพารามิเตอร์ของระบบและ / หรือตัวแปรรัฐสามารถประมาณโดยใช้รัฐผู้สังเกตการณ์ที่สามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ DSP เนื่องจากความเร็วในการทำงานที่เพิ่มขึ้นของพวกเขา DSP ยังสามารถใช้ร่วมกับข้อได้เปรียบที่จะใช้ประสาทและเครือขเลือนตรรกะที่ใช้ระบบการควบคุมการเคลื่อนไหว.
อุปสรรคสำคัญของ DSP ในการควบคุมการเคลื่อนไหวคือการขาดทรัพยากรบนชิปที่จะสนับสนุนจริง การดำเนินการเวลาดังกล่าวเป็นหน่วยจับเวลาซับซ้อนความเร็วสูงพอร์ต I / O และควบคุมการขัดจังหวะที่ซับซ้อน . ชิปเพิ่มเติมดังนั้นจึงจำเป็นที่มีผลในการเพิ่มขึ้นของความซับซ้อนของระบบฮาร์ดแวร์
เพื่อแก้ไขข้อเสียเปรียบนี้สองวิธีที่ได้รับการรับรองโดยผู้ผลิตชิปก) การเพิ่มทรัพยากรการควบคุมเวลาจริงเพื่อ DSP ที่มีอยู่และข) การเพิ่มความสามารถ DSP ที่มีอยู่ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ต่อไปนี้วิธีแรก, Texas Instruments อิงค์เสนออุปกรณ์พิเศษ TMS320C 14 ไมโครคอนโทรลเลอร์ DSP, การพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานการควบคุมการเคลื่อนไหว อุปกรณ์นี้มีในชิปตัวเดียว TMS320C15 CPU และอุปกรณ์ต่อพ่วงพื้นฐานที่จำเป็นในการควบคุมและมักจะพบในไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิต เหล่านี้รวมถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงหมุด 16 บิต I / O ตัวนับสี่หกช่องทางของ PWM (การปรับ pulsewidth) สี่ปัจจัยการผลิตการจับภาพสำหรับอินเตอร์เฟซที่เข้ารหัสแสงกับพอร์ตอนุกรม UART (ไม่ตรงกันสากลรับส่งสัญญาณ) โหมดและ 15 ภายใน / extemal ขัดจังหวะ รูปที่ 7 แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติที่สำคัญของไมโครคอนโทรลเลอร์ TMS320C 14 DSP.
ในแนวทางที่สองโมโตโรล่าอิงค์เพิ่มความสามารถให้กับ DSP ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิตใหม่ครอบครัว 68HC16 เพื่อเพิ่มความเร็วในการทำงานของการประมวลผลสัญญาณและการควบคุมขั้นตอนวิธีการ ข้อเสียเปรียบของ DSP ก็คือราคาที่สูงของระบบ DSP-based หลาย DSP บอร์ดพาณิชย์ VME (บอร์ดโดยใช้โครงสร้าง VMEbus) มี แต่เป็นราคาที่สูงมากเมื่อเทียบกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ นอกจากนี้การพัฒนาของ DSP ตัวควบคุมเวลาจริงต้องมีการพัฒนาที่มีความซับซ้อนมากและเครื่องมือการแก้จุดบกพร่อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2 ) 's-the Texas Instruments DSP tms320 ครอบครัว : ครอบครัวของ tms320 16 / 32 บิตชิปประมวลผลสัญญาณดิจิตอลประกอบด้วยห้ารุ่น : สามจุดตรึงและสองจุด - อุปกรณ์ . 16 บิตเรื่องอุปกรณ์ : tms320c1 X , tms320c2x และ tms320c5x . 32 - bit จุดลอยและอุปกรณ์ tms320c3x
tms320c4x .16 บิตเรื่องอุปกรณ์ที่ใช้ ilarvard สถาปัตยกรรมประเภท จุด - อุปกรณ์ 32 บิตใช้สถาปัตยกรรมการลงทะเบียนกับชุดแคชรถหลายรายการ สถาปัตยกรรมทั่วไปของอุปกรณ์ tms320 เป็นภาพประกอบในมะเดื่อ . 5 และ 6 แสดงบล็อกไดอะแกรมของความถี่ชนิดปรับค่าได้ที่ ( 16 บิตแบบจุดตรึง ( DSP ) และ tms320c30 จุด - 32 - 1ตารางที่ 6 และ 7 สรุปคุณลักษณะที่สำคัญของ Texas Instruments tms320 ครอบครัว
3 ) DSP ในการควบคุมการเคลื่อนไหว : ในการเคลื่อนไหว coatrol , สูงคำนวณความสามารถของ DSP ได้ถูกใช้ประโยชน์เพื่อเพิ่มอัตราการสุ่มตัวอย่างและการใช้การประมวลผลสัญญาณที่ซับซ้อนและควบคุมอัลกอริธึม การ iniplementation ขั้นตอนวิธีแบบ PID feedforsard ( , , . . . . . . . .) และขั้นตอนวิธีขั้นสูง ( เบนโทไนท์ , รัฐ lobserver , การควบคุม , การปรับตัว . . . . . . . ) ใช้พื้นฐานเดียวกัน การดำเนินการตามขั้นตอนวิธีการประมวลผลสัญญาณและดังนั้นจึงสามารถได้รับประโยชน์จากความสามารถของ DSP .
สัญญาณการประมวลผลความสามารถของ DSP ก็ยังสามารถใช้เพื่อลดจำนวนของเซนเซอร์ ( ในตำแหน่ง โดยเฉพาะความเร็วและการเซ็นเซอร์ในระบบการควบคุมการเคลื่อนไหว" ไร้เซนเซอร์วัด " ปฏิบัติการจึงเป็นไปได้เพราะระบบตัวแปรมักจะให้เซ็นเซอร์สามารถประมาณได้จากตัวแปรไฟฟ้า ในการควบคุมแบบอะแดปทีฟ พารามิเตอร์ และ / หรือตัวแปรสถานะสามารถประมาณโดยใช้ตัวสังเกตสถานะที่สามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ DSP . เนื่องจากการเพิ่มความเร็วDSP ก็ยังสามารถใช้กับข้อดีของการใช้เครือข่ายประสาทฟัซซี่และการเคลื่อนไหวที่ใช้ควบคุมระบบ
เป็นข้อเสียเปรียบหลักของ DSP ในการควบคุมการเคลื่อนไหว คือ การขาดทรัพยากรบนเวลาจริงเพื่อสนับสนุนการทำงาน เช่น หน่วยเวลาที่ความเร็วสูงพอร์ต I / O และที่ควบคุมการขัดจังหวะ .ชิปเพิ่มเติม จึงเป็นผลในการเพิ่มความซับซ้อนของระบบฮาร์ดแวร์
เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องนี้ สองแนวรับ โดยผู้ผลิตชิป : ) การเพิ่มทรัพยากรการควบคุมเวลาการ DSP ที่มีอยู่ และ 2 ) การเพิ่มความสามารถในการจัดการการเดิมที่มีอยู่ ต่อไปนี้วิธีแรก , Texas Instruments Inc . มีอุปกรณ์พิเศษการ tms320c 14 DSP ไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยเฉพาะการพัฒนาโปรแกรมควบคุมการเคลื่อนไหว อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยบนชิปตัวเดียวเป็น tms320c15 CPU และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำเป็นพื้นฐานในตัวควบคุมและมักจะพบใน 16 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ นิดหน่อย อุปกรณ์เหล่านี้รวมถึง 16 หมุดของบิต I / O , สี่ตัว หกช่อง ( คิวพีเอฟเอ็ม ) , สี่จับกระผมเข้ารหัสแสงอินเตอร์เฟสพอร์ตอนุกรมกับ UART ( Universal Asynchronous Receiver Transmitter ) โหมด และ 15 extemal ภายใน / ขัดจังหวะขึ้นมา รูปที่ 7 แสดงให้เห็นคุณลักษณะที่สำคัญของ tms320c 14 แบบเดิม
ในแนวทางที่สอง โมโตโรล่า อิงค์ เพิ่มความสามารถในการจัดการกับเอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ 16 บิตใหม่ ครอบครัว 68hc16 เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลสัญญาณและการควบคุมอัลกอริทึมข้อเสียเปรียบอื่นของ DSP จะราคาสูง DSP ใช้ระบบนี้ vme พาณิชย์ ( บอร์ดหลายบอร์ด DSP ที่ใช้โครงสร้าง vmebus ) มีอยู่ แต่ราคาสูงมาก เมื่อเทียบกับบอร์ดเดิม นอกจากนี้การพัฒนาของ DSP ที่ใช้ควบคุมเวลาจริงต้องมีการพัฒนาที่ซับซ้อนมากและการแก้จุดบกพร่องเครื่องมือ .