振鏡掃描式激光標記技術就是通過控製兩(liang) 片高速振鏡的偏轉角, 改變激光的傳(chuan) 播方向, 經過F-Theata透鏡在工件表麵的聚焦, 在工件表麵作標記。與(yu) 傳(chuan) 統的標記技術相比, 它具有適用麵廣(對不同材料、形狀的加工表麵均適合) , 工件無機械變形, 無汙染, 標記速度快, 重複性好, 自動化程度高等特點, 在工業(ye) 、國防、科研等許多領域具有廣泛的用途。高速高精度的振鏡標記已成為(wei) 當今標記行業(ye) 的發展方向。
　　傳(chuan) 統的振鏡標記控製係統通過PC 機的串口、並口ISA 總線與(yu) 單片控製板相連，這種方式接口簡單、連接方便, 開發費用低, 但由於(yu) 傳(chuan) 輸速度低, 已不能滿足現代數控係統的實時性要求。本文在激光標記控製技術方麵進行了一些新的探索：利用PCI的高速數據傳(chuan) 輸和DSP高速數據處理能力，提出一種 “PC機+PCI總線+DSP控製板卡”的方式，用於(yu) 振鏡標記控製係統，從(cong) 而實現對標記控製的精確控製，提高控製效率，保障係統實時性。DSP控製板卡是整個(ge) 係統的核心，它直接決(jue) 定著係統的掃描速度和掃描精度，本文將著重介紹該控製板卡的設計。
　　1 DSP芯片
　　DSP控製板卡的主芯片選用德州儀(yi) 器公司C6000係列的高速數據處理芯片TMS320C6205。該芯片為(wei) 高性能的定點處理器，主頻可達200MHz，每個(ge) 周期能執行8條32-bit的指令，處理速度可達1600MIPS;采用高性能的VLIW結構的TMS320C62xTM DSP核，有8個(ge) 獨立的功能單元，32個(ge) 32位的通用寄存器;提供64K字節的內(nei) 部程序RAM和64K字節的內(nei) 部數據RAM;提供32位的外部存儲(chu) 器無縫接口，包括同步器件(如SDRAM、SBSRAM等)、異步器件(如FLASH、SRAM等)和可尋址52M字節的外部存儲(chu) 空間;提供靈活的PLL、時鍾產(chan) 生器，可配置倍頻值;提供符合PCI 2.2規範的PCI總線接口，直接實現芯片和PCI總線的橋接功能;提供兩(liang) 個(ge) 32位的定時器;提供在線調試的JTAG邊界掃描接口。采用此芯片，能夠實現高速的數據處理，保證係統工作的實時性，且由於(yu) 帶了PCI橋接功能，提供了和PCI總線的接口，經濟可靠。
　　2 硬件設計
　　2.1 結構框圖
　　如圖1所示為(wei) 係統的硬件結構框圖。DSP控製板卡通過PCI總線與(yu) PC機連接，實現高速通信。DSP處理模塊為(wei) 主控製模塊，使用主頻為(wei) 200MHz的 TMS320C6205芯片作為(wei) 主控製芯片。DSP處理模塊充分利用了C6000係列DSP的快速計算能力和高精度定時器，能夠保證振鏡標記機進行勻速、高速標記，這些由PC機是沒有辦法做到的。DSP的外圍電路包括存儲(chu) 模塊、複位控製、電源控製、時鍾係統、JTAG端口、數模轉換模塊、CPLD邏輯控製模塊和光電隔離模塊等。其中存儲(chu) 模塊包括FLASH模塊和SDRAM模塊，FLASH用來存儲(chu) 係統啟動代碼和軟件代碼，SDRAM用於(yu) 提供軟件運行時所需的額外存儲(chu) 空間。DSP控製板卡輸出兩(liang) 路模擬量控製兩(liang) 塊振鏡的運動，輸出Q開關(guan) 控製信號以控製激光器的開關(guan) 光，輸入/輸出16路光電隔離信號用於(yu) 功能擴展。
　　2.2 PC機與(yu) DSP的通信
　　PCI 總線是一種不依附於(yu) 某個(ge) 具體(ti) 處理器的局部總線。從(cong) 結構上看，PCI是在CPU和原來的係統總線之間插入的一級總線，具體(ti) 由一個(ge) 橋接電路實現對這一層的管理，並實現上下之間的接口以協調數據的傳(chuan) 送。管理器提供了信號緩衝(chong) ，使之能支持10種外設，並能在高時鍾頻率下保持高性能。PCI總線也支持總線主控技術，允許智能設備在需要時取得總線控製權，以加速數據傳(chuan) 送。PCI總線相比起ISA總線，有傳(chuan) 輸速度快，傳(chuan) 輸量大的優(you) 點。
　　本係統選用TMS320C6205，該芯片自帶了符合PCI2.2規範的PCI總線橋接功能，開發者免去了PCI協議的硬件和軟件實現，給係統設計帶來了便利，縮短了開發周期，也節省了開發費用。開發者隻需將PCI插槽上的總線信號和DSP芯片上相關(guan) 的PCI總線信號直接相連即可。帶“金手指”的DSP控製板卡可以直接插在PC機的PCI卡槽中使用，實現PC機與(yu) DSP之間的通信。PCI設備可以訪問所有的內(nei) 部RAM空間、外設和外部存儲(chu) 器空間。
　　DSP控製板卡使用的PCI總線寬度為(wei) 32為(wei) (3.3V)，總線頻率為(wei) 33MHz，傳(chuan) 輸速率為(wei) 33×32/4MB/s = 132MB/s 。此傳(chuan) 輸速率為(wei) 整個(ge) 係統能實現高速運行提供了保障。