对数据存储业来说，磁盘驱动器生产商经过添加磁道密度（以每英寸的磁道数为单位）和磁盘转速（以每分钟转数为单位）来扩展核算机硬盘驱动器的容量和改进其功用。跟着磁密度的添加，两相邻磁道间的距离变小了。因而，所答应的读／写头和磁道的违背差错，即磁盘驱动器业界所说的误定位，也相应的降低了，这样硬盘很简单遭到损伤。他的作业原理决议其有必要运用抗恶劣环境加固技能，并且首要针对机械物理环境和气候环境施行加固。对磁盘存储设备来说，机械物理环境中最为恶劣的是振荡、冲击环境。本文选用了外加固主动操控理论与技能，将电磁主动操控技能用于核算机外部设备（微型盘）的振荡冲击外加固，并且构建了以DSP为硬件渠道的数字主动操控体系。
2 数字操控体系的硬件规划
从1982年TI（美国德州仪器公司）推出通用可编程DSP芯片以来，DSP技能取得了迅猛的开展。
2．1 操控体系原理
数字信号处理器（DSP）具有实时信号处理才能和强壮的运算功用。该体系的作业原理是根底加速度传感器拾取根底振荡冲击加速度信号，然后送人前置扩大器，由DSP将电荷扩大器输出信号经A／D采样后，完结对信号的一次积分（转化为速度信号）和二次积分（转化为位移信号）运算，将两次积分成果做求和运算，再将成果经D／A转化后输入到功率扩大器，最终将功率扩大器输出信号以操控电压的办法加在履行机构上，履行机构会发生相应的作动力来抵消来自根底的振荡和冲击。因为DSP片内集成了10b的A／D，所以可直接将模拟信号与DSP相接，图1是整个数字操控体系的原理框图。
2．2 DAC接口与外部存储器扩展
体系中的D／A器材选用了URR-BROWN公司的DAC761l。因为DSP内部10bA／的电压输入规模为0-5V，输入信号经A／D转化后由数值0-1 023（十进制数）来别离对应0～5V的电压信号。所以DSP的输入信号已不是正负对称信号，并且体系中DAC7611的输出规模为0～4．095V，而体系后级中功放的输入应是零均值的，所以需求对DAC输出信号使用运算扩大器进行电平改换。
别的，DAC7611关于时钟信号的要求十分严厉。他要求其时钟信号的上升沿发生在每一位数据的传送进程中。TMS320F243的SPI（串行外设接口）是一个高速、同步串行I／O口，他能够设置每次发生的串行数据流的位数（1～16位），并且关于位传输速度也能够编程操控。 SPI的时钟输出信号线SPICLK能够供给4种类型的时钟信号。其间有一种带延时的上升沿时钟，可使SPI在上升沿之前的半个周期内发送数据，或在SPICLK信号上升沿后接纳数据。这刚好契合DAC7611时钟信号的要求。
因为DSP片内资源有限，规划中在片外扩展了用于寄存数据的RAMCY71021，其读写时刻为12ns，与DSP的速度匹配。并且该芯片在未被操作时会主动选用低功耗作业办法。在使用DSP的串行外设接口向D／A传送数据时，体系还选用光耦器材将数、模电路进行阻隔。外围接口电路如图2所示。
因为体系加电后，程序首要是从片内的FLSH程序ROM开端履行的，所以必定要把引脚MP／MC接成微处理器办法。
3 数字操控体系的软件规划
3．1 操控算法
经过深入研究和很多的剖析、核算，得出该体系的机电动力学模型如下：
体系的传感检测方程：
其间：u为根底振荡加速度：
c1，k1别离为与根底振荡相关的二次积分和一次积分系数。
设u为u的电荷扩大信号，依据操控要求，该体系首要使用DSP完结以下运算：
并选用均值补偿法对积分成果进行批改，完结数字体系的操控。将上式离散化则生成：
明显这需求2次积分运算，其运算进程如下：
其间：m1（n），m2（n）别离是一、二次积分运算的均值。
3．2 体系软件规划与完结
体系头文件（扩展名为．h）的首要功用便是将DSP内部的各个特别功用寄存器的称号与其默许地址相对应。在汇编语言的履行进程中DSP指针会直接按寄存器名去拜访在头文件中规则过的地址。指令文件（扩展名为．cmd）实践上是DSP的资源装备文件，在PAGE0页（程序空间）他界说了各程序模块的开始地址和空间长度，对片内、外各程序段、中止矢量表的界说等；在PAGEl页（数据空间）他界说了各数据模块的开始地址和空间长度，如对各种参数片内、外数据区的界说等。此外，应留意恪守DSP实践存储器及存储空间的约好。
因为该体系首要是经过DSP的ADC模块和SPI模块与其外围器材通讯，所以在软件规划中需求对他们的作业形式进行装备。关于片内ADC的作业形式：首要应该确认ADC的发动形式，然后使ADC到达10kHz的采样率。为了确保精确的采样率，经过DSP内部计数器计数发生中止作为ADC的发动办法。因为TMS320F243的机器指令周期为50ns，所以在两次采样时刻距离内至多能够运转约2 000个指令周期，不然就不能完结实时运算。关于SPI模块：首要设定其通讯办法为主形式，使数据按时序从SPISIMO管脚移出；然后设定每次传输串行数据的位数、时钟信号办法、传输速率等。因为DSP片外D／A器材为12b，而DSP的数据总线位16b，所以有必要将最终的运算成果进行相应调整后再由SPI送出。
别的，DSP内部的A／D由数值0～1 023（十进制数）来别离对应0～5V的输入电压信号，所以应由值511来标明零均值点，这一点在均值补偿时要特别留意。体系程序流程图如图3所示。
4 结 语
选用DSP直接完结机电操控是近年才开展起来的一项技能，他比传统操控办法具有明显长处。试验标明，以DSP为中心的数字操控体系能够完结实时操控，并且低频段的相位差错十分小，一起又能够统筹较高频段，适用规模大。此外，他稳定性好、精度高，并易于完结杂乱模型的操控。
