数控体系作为数控机床配备的中心要害部件，是决议机床配备的功用、功用、可靠性和本钱的要害因素。我国的数控体系技能基础薄弱，高级数控体系根本依靠进口，而相关高级数控体系的开发技能，国外对我国至今仍封闭约束，成为限制我国高级数控机床开展的瓶颈。自主开发高级数控体系火烧眉毛，而其间的要害技能便是数据通讯速率的进步。
IEEE 1394开始由Apple公司提出，命名为FireWire(前方)，是一种高速串行总线。IEEE(电气和电子工程师协会)在1995年认可FireWire为IEEE1394—1995标准，继而又对该协议中一些含糊的界说加以批改，推出了IEEE 1394a．2000标准，处理了一些兼容性问题。2001年，更新的1394标准——1394b也被推出，其带宽、传输速度、间隔和功率都有了大幅度进步。IEEE 1394支撑100 Mb/s、200 Mh/s和400 Mb/s的传输速率；支撑点到点的传输，各个节点能够脱离主机自主履行业务；别的，它还支撑即插即用、热插拔、同步和异步传输方法，公正裁定准则。鉴于IEEE 1394的高速传输等优越性，将其应用于高级数控体系成为一种必定的趋势。
本研讨规划出一块根据1394总线传输的I/O模块，该模块应用在高级数控体系中，担任实时收集机床开关量数据，数据传输及操控机床进给量。
1 1394总线通讯I/O模块硬件规划
1.1 I/O模块全体结构介绍
该模块首要包含1394芯片、DSP芯片和光耦芯片。该模块共引出32个输进口和24个输出口，具有高速传输、抗干扰的特色。该模块I/O端El经过排线与数控机床的开关量相衔接，担任数据收集及实时操控。1394端口经过1394总线与上位机进行通讯，担任I/O模块与上位机的数据传输。该模块与上位机及机床的全体架构如图1所示。
图1体系全体结构图
I/O模块中各芯片间的衔接如图2所示：DSP芯片选用TI公司的TMS320F2812，它是一款32位定点DSP芯片，运转速度高，处理功用强大，而且具有丰厚的片内外围设备，便于接口和模块化规划。共有56位复用GPIO，可引出作为I/O端口。1394芯片选用TI公司的TSB43AA82，它是一款集成物理层和数据链路层的两端口1394操控器，兼容1394—1995和IEEEl394a一2000标准，支撑异步数据传输。光耦芯片选用TOSHIBA公司的TLP521-4，每个芯片内具有4个独立阻隔通道旧J。DSP芯片与1394芯片经过数据线、地址线和操控线衔接。DSP芯片引出56位GPIO管脚，经过光耦芯片与外界设备衔接。
图2 I／O模块中1394，DSP及光耦芯片的衔接
1.2 DSP芯片外围电路介绍
TMS320F28 12的XZCS6 AND7衔接TSB43 AA82的xcs(片使能)，用于片选TSB43AA82，当拜访区域6时有用；XWE为写有用，衔接TSB43AA82的XWR(写使能)，用于向TSB43AA82写入数据；XRD为读有用，衔接TSB43AA82的XRD(读使能)，用于读取TSB43AA82数据；XRS为复位输出，衔接ARESETP(物理层模块复位输入)和ARESETL(链路层模块复位输入)，用于操控TSB43AA82复位；TSB43AA82的XINT为中止信号输出，衔接TMS320F2812的XINTl一XBIO中止输入)，用于中止程序；XWAIT为等候信号输出，衔接TMS320F2812的XREADY(数据预备输入)，用于阐明外设已为拜访做好预备；XA0～XA7，BD108～BDI015为8位地址总线，XD0～XDl5，DA0～DAl5为16位数据总线，用于TMS320F2812与TSIM3AA82之间数据传输。TLP521-4的P为内部发光二极管正极，N为内部发光二极管负极，Out为内部三极管输出。
1.3 光耦芯片电路介绍
本规划的I/O模块经过引进光耦芯片，完成DSP芯片与机床的电路阻隔、电平匹配等功用。光耦芯片电路如图3所示。输入光耦电路指I/O模块输入端，“输入1”衔接机床开关量；“输出1”衔接DSP的输入GPIO。输出光耦电路指IZO模块输出端，“输入2”衔接DSP的输出GPIO；“输出2”经过继电器衔接机床的操控量。
