本論文設計一個以數位訊號處理器（DSP）為基礎，且具有通用序列匯流排（USB）2.0通訊介面之多軸運動控制卡原型。本系統共涵蓋三大子系統，分別為：1. 視窗作業系統下之人機操作介面應用程式；2. USB2.0發展系統；3. DSP發展系統。透過由Visual C++ 所開發之友善的人性化操作介面應用程式，可下達位置、速度、加速度等運動控制命令，再經由USB2.0發展系統將命令送達DSP發展系統；於DSP發展系統上對host端所送來之命令進行解讀，並隨即加以執行。執行的過程與結果亦可再由USB2.0發展系統送回host端，透過人機操作介面應用程式將資料以高可讀性之方式呈現。經實驗證明，本系統確實可達到預期之目標，進而完成以DSP為基礎具USB2.0通訊介面之多軸運動控制卡原型之研發。

The thesis will be established as prototype of DSP-Based motion control card with USB2.0 interface. The whole system is composed of three subsystems: 1. Windows AP（Application Program）, 2.USB2.0 development tools, and 3.DSP development tools. Many motion control commands can be transmitted from friendly AP, through USB2.0 development board, to DSP development board, for example, position, velocity and acceleration. DSP will parse and execute these commands immediately; furthermore, the course and result of processing can be sent back to host by the same route. Then AP can display the data received from target with high readability. In a word, proved by experiment, the thesis achieved the expected goal: accomplish the prototype research and development of DSP-Based motion control card with USB2.0 interface.

中文摘要……………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………II
誌謝……………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………IV
圖目錄……………………………………………………………VI
表目錄……………………………………………………………X
第一章緒論……………………………………………………………1
1.1 研究背景………………………………………………………1
1.2 研究動機與目的……………………………………………………2
1.3 論文架構……………………………………………………… 3
第二章運動控制卡基本理論………………………………………………5
2.1 運動控制系統暨控制卡簡介…………………………………… 5
2.2 運動控制卡之比較…………………………………………………9
2.2.1 通訊介面比較………………………………………………10
2.2.2 輸出命令格式比較…………………………………………18
2.2.3 特殊功能比較………………………………………………19
2.3 本論文之特色……………………………………………………37
第三章硬體設計………………………………………………………39
3.1 PCI轉USB2.0…………………………………………………39
3.2 Cypress CY3681 EZ-USB FX2……………………………………42
3.3 Analog Device ADSP-2191 EZ-KIT…………… 50
3.4 訊號轉接板……………………………………………………… 56
第四章軟體設計………………………………………………………61
4.1 PC端人機介面應用程式…………………………………… 61
4.2 Windows driver………………………………… 66
4.3 USB firmware………………………………………………69
4.4 DSP code…………………………………………………… 82
第五章結果驗證……………………………………………………… 97
5.1 實驗流程………………………………………… 97
5.2 驗證EMI FIFO時序圖…………………………98
5.3 驗證速度與加速度控制及其他功能……………110
5.4 PC端應用程式執行結果…………………………… 118
第六章結論………………………………………………129
6.1 貢獻……………………………………………… 129
6.2 未來展望……………………………………………130
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