[发明专利]一种FC-AE-1553光纤总线通信伺服控制器

权利要求书

1.一种FC-AE-1553光纤总线通信伺服控制器，其特征在于，包括信号处理单元、DSP单元、FPGA单元、1553协议处理单元、ONU光电转换器单元；

ONU光电转换器单元将从外部控制系统接收到的伺服指令光纤接口信号转为伺服指令差分接口电信号传送至1553协议处理单元；ONU光电转换器单元接收1553协议处理单元发送的伺服状态差分接口电信号，并转换为伺服状态光纤接口信号发送至外部控制系统；

1553协议处理单元将ONU光电转换器单元发送的伺服指令差分接口电信号转化为伺服指令CNI接口电信号发送至FPGA单元；1553协议处理单元接收到FPGA单元发送的伺服状态CNI接口电信号，并处理为伺服状态差分接口电信号后，传递至ONU光电转换器单元；1553协议处理单元接收FPGA单元SPI接口发送的配置信息对自身状态寄存器进行配置；

FPGA单元接收1553协议处理单元发送的伺服指令CNI接口电信号，进行协议转换后生成伺服指令XINTF接口电信号，发送至DSP单元；FPGA单元接收DSP单元发送的伺服状态XINTF接口电信号，经过协议转换后生成伺服状态CNI接口电信号，发送至1553协议处理单元；FPGA单元通过SPI接口发送配置信息对1553协议处理单元寄存器进行配置；

DSP单元采集经过信号处理单元处理的伺服状态信息，并接收FPGA单元XINTF接口发送的伺服指令XINTF接口电信号，伺服指令信息与伺服状态信息经过位置环、速度环、电流环三环闭环运算，生成PWM控制率，通过PWM接口输出至信号处理单元；DSP单元将伺服状态信息通过XINTF接口发送至FPGA单元；

信号处理单元采集电机电流、速度、作动器位移信号，对电机电流、速度、作动器位移信号分别进行信号调理生成符合DSP单元采集标准的电压信号；信号处理单元接收PWM控制率进行电平转换后发送至外部伺服驱动器。

2.根据权利要求1所述一种FC-AE-1553光纤总线通信伺服控制器，其特征在于，还包括二次电源变换单元，二次电源变换单元接收外部电源输入，经二次电源变换分别给信号处理单元、DSP单元、FPGA单元、1553协议处理单元、信号处理单元、ONU光电转换器单元单元的电源子单元供电。

3.根据权利要求2所述一种FC-AE-1553光纤总线通信伺服控制器，其特征在于：

所述的FPGA单元包括XINTF接口、协议处理模块、CNI接口、SPI接口、INT接口；

XINTF接口包括数据总线、地址总线、控制信号单元；

协议处理模块包括数据总线三态切换开关、端口控制逻辑译码单元、发送缓冲区、发送数据状态机、接收数据状态机、接收缓冲区；

CNI接口包括CNI_TXD端口、CNI_TXCLK端口、CNI_TXEN端口、CNI_RXEN端口、CNI_RXCLK端口、CNI_RXD端口；

数据总线通过数据总线三态切换开关向发送缓冲区发送待写数据；地址总线、控制信号单元通过端口控制逻辑译码单元产生方向控制信号和写控制信号，控制数据总线三态切换开关数据流向；发送数据状态机接收写控制信号，产生发送缓冲控制逻辑信号，将待写数据写入发送缓冲区；发送数据状态机判断数据是否写入完成，产生发送时钟信号发送至CNI_TXCLK端口、产生发送使能信号发送至CNI_TXEN端口，通过发送缓冲控制逻辑信号控制发送缓冲区将缓存数据发送到CNI_TXD端口上，完成XINTF接口电信号转为CNI接口电信号；

CNI_RXEN端口和CNI_RXCLK端口分别输出接收使能信号和接收时钟信号至接收数据状态机；接收数据状态机产生接收缓冲控制逻辑信号，控制CNI_RXD端口输出接收数据信号到接收缓冲区，接收数据信号写入接收缓冲区完成后，接收数据状态机产生接收数据完成信号，发送至INT接口；地址总线、控制信号通过端口控制逻辑译码产生方向控制信号和读控制信号，控制数据总线三态切换开关数据流向；接收数据状态机接收读控制信号，产生接收缓冲控制逻辑信号，控制接收缓冲区输出带读数据至数据总线三条切换开关，待读数据通过数据总线三态切换开关发至数据总线，完成CNI接口电信号转为XINTF接口电信号；

FPGA单元通过SPI接口发送配置信息对1553协议处理单元寄存器进行配置。