DSP伺服软件架构与实时任务调度

📚 共计 30 章节

DSP伺服系统概述

伺服系统基本概念 · DSP应用优势 · 课程目标与学习路径

实时操作系统基础

RTOS核心概念 · 任务与调度 · 中断管理 · 资源同步

DSP硬件架构精讲

TMS320F28379D双核 · CLA协处理器 · HRPWM · eQEP

软件开发环境搭建

CCS IDE安装配置 · SysConfig · 工程模板 · 仿真器调试

任务调度策略

前后台 vs RTOS · 优先级抢占 · 时间片轮转 · Deadline调度

伺服控制任务划分

位置/速度/电流环分解 · 优先级分配 · 任务周期确定

中断服务程序设计

ADC中断 · PWM中断 · 编码器捕获 · 嵌套与优先级

任务间通信机制

消息队列 · 信号量 · 事件标志组 · 邮箱应用

共享资源保护

互斥锁 · 临界区 · 关中断 · 死锁预防 · 优先级反转

实时时钟与定时器

CPU定时器 · ePWM时基 · 系统滴答 · 时间戳获取

数据采集与处理

ADC多通道同步 · 过采样 · 数字滤波 · 数据同步

编码器接口驱动

eQEP配置 · 位置获取 · 速度计算 · 索引脉冲 · 多圈计数

编码器驱动

电流环实现

Clark/Park变换 · PI调节器 · SVPWM · 电流采样时序

速度环实现

速度估算 · PI调节 · 前馈补偿 · 抗积分饱和

速度环调节

位置环实现

位置规划 · 轨迹生成 · 位置PID · 电子齿轮 · 跟随误差

位置环轨迹

通信协议栈

CANopen · EtherCAT从站 · Modbus RTU · 串口通信

参数管理与存储

EEPROM模拟 · Flash存储 · 参数校验 · 在线修改

故障保护机制

过流过压过热保护 · 堵转检测 · 故障记录

状态机设计

伺服状态机 · 初始化/使能/运行/故障 · 状态转换 · 上报

状态机架构

软件定时器

软件定时器创建 · 周期任务 · 看门狗 · 超时处理

定时器看门狗

DSP内存映射 · 堆栈管理 · DMA传输 · 内存优化

启动流程设计

Bootloader · 应用程序加载 · 启动自检 · 初始化顺序

调试与日志

JTAG调试 · 实时数据观察 · 日志系统 · Trace工具

代码优化 · 编译器选项 · 关键代码段 · Cache利用

双核任务分配 · 核间通信IPC · 资源共享 · CLA卸载

安全完整性

功能安全 · 诊断覆盖 · 冗余设计 · 安全状态处理

软件架构模式

分层架构 · 模块化 · 接口定义 · 依赖注入

单元测试与集成

测试框架 · 用例设计 · 模拟测试 · 覆盖率分析

版本控制 · 自动化构建 · 自动化测试 · 发布管理

综合实战项目

双轴伺服驱动器 · 需求分析 · 架构设计 · 调度实现 · 调试验证