82页毕业论文：基于FPGA的PCI接口运动控制卡的研究.doc文档

的实现基于的运动控制模块总体结构寄存器模块寄存器寻址参数寄存器命令和状态缓冲器速度模式模块倍率因子参数脉冲频率加速减速参数寄存器曲线加速部分寄存器曲线减速部分寄存器加减速时间自动降速点输出脉冲产生电路模块加减速控制电路变频分配电路倍率分频电路编码器模块设计计数器模块电路预置计数器自动降速点计数器当前位置计数器操作模式模块连续模式预置模式四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究回零模式基于的嵌入式运动控制卡的系统测试与的数据交，部分内容简介四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究绪论开放式数控及其发展开放式数控系统的基本特征国内外数控系统技术的发展现代数控技术的发展趋势运动控制器及其研究现状运动控制器的特点及发展现状常见运动控制系统上位控制方案基于机的运动控制卡常见解决方案基于单的方案本课题的意义及论文的主要内容系统总体方案设计运动系统的控制技术连续运动轨迹插补原理位置控制技术基于的运动控制卡嵌入式系统概念运动控制卡硬件设计可编程逻辑器件简介结构示意图转接卡结构示意图功能模块分析模块模块外围电路设计光电隔离原理数字信号的接线方法可编程器件的程序设计四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究程序或功能模块模块功能说明流程图等方框图接口配置空间的实现基于的运动控制模块总体结构寄存器模块寄存器寻址参数寄存器命令和状态缓冲器速度模式模块倍率因子参数脉冲频率加速减速参数寄存器曲线加速部分寄存器曲线减速部分寄存器加减速时间自动降速点输出脉冲产生电路模块加减速控制电路变频分配电路倍率分频电路编码器模块设计计数器模块电路预置计数器自动降速点计数器当前位置计数器操作模式模块连续模式预置模式四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究回零模式基于的嵌入式运动控制卡的系统测试与的数据交换运动控制芯片内的地址空间机对寄存器的读写操作与的数据交换内运动控制模块的内部寄存器运动控制函数库运动控制卡功能测试全数字转速测量在本卡中的实现前言转速测量法工作原理全数字转速测量电路运行结果与误差分析全文总结与展望全文总结研究展望参考文献声明致谢四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究绪论制造业是国民经济的基础产业，其水平高低是衡量个国家工业发达程度的重要标志。

大力发展先进的制造技术已成为世界各国最重要的几大技术战略之。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是发展新兴高新技术产业和尖端工业的最基本的装备，是制造业现代化的重要基础。

要发展先进制造技术，首先必须重视制造单元技术停止时要屏蔽信号，也使置。

当寄存器的置时，在降速点时输出中断信号。

注意这里的频率是输出脉冲频率等于寄存器的频率参数和由值决定的倍率因子的乘积。

控制模式命令信号控制位将置，使处于低电平将立即终止发脉冲。

此功能用于回零。

另外信号和相信号的结合使用也可实现回零。

将置，将不起作用，但可以检查状态缓冲器中信号置或的状态。

信号控制位四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究在变速运动中，将置，当在移动方向上处于低电平时，输出脉冲频率将从降到，并且将保持以频率发脉冲将置，信号将不起作用。

预置模式操作位将置，且需要输出的脉冲数已写入到预置寄存器中时，启动模式命令将启动发脉冲，同时每输出个脉冲使预置数递减。

当计数器减小到时，停止发脉冲。

如果将置，虽然预置计数器减小，但当计数器减到时却不停止发脉冲。

移动方向位将置选择正方向运动置选择负方向运动。

自动降速点设置位将置，将降速点写入寄存器中在变速运动时，将置，在加速和以高速频率输出脉冲过程中，将自动计算降速点。

如果寄存器中有数值，此数值将作为自动计算的值作为降速点。

当前位置计数器位当置，每输出个正向脉冲，当前位置计数器加每输出个负向脉冲，它减置，当前位置计数器将不计数。

输出模式命令脉冲输出模式位当置选择普通脉冲模式，将输出脉冲，而脚输出方向信号，方向信号为高电平时表示正方向，为低电平时表示负方向置选择双脉冲模式，将输出正方向脉冲，而脚输出负方向脉冲。

其它控制模式根据具体应用现场，设置该最高位值，般情况置。

状态缓冲器状态缓冲器和命令缓冲器占用同地址段，可以从状态缓冲器，读四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究取内部信号的状态。

停止脉冲输出的中断信号和启动降速的中断信号如果这两个中断原因都有效，则可以检查到哪个原因引起的中断。

信号的开关状态信号信号和信号可以检查到这些信号的开关状态。

如果信号控制无效，可以检查到此信号的状态。

脉冲输出当不考虑方向输出模式和逻辑设置时，可以检查脉冲输出的开关状态。

停止原因将停止发脉冲时的信号锁存到中。

通过检查这些状态位，可以判断是哪个原因使停止发脉冲。

锁存的内容直到下次停止时才改变。

数据位停止发脉冲的原因信号信号信号预置模式操作的完成停止命令信号急停命令信号根据由的设置的输入逻辑，可以检查到信号的开关状态。

计数器的值可以检查用于回零的计数器的值。

通常情况下，该计数器的值是由的位来设置。

当信号或由寄存器的来决定有效时，每个信号都将使计数器递减计数。

当计数器减到时，下个信号将使停止发脉冲，从而完成回零。

之后，计数器复位到由的设定的值。

四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究信号根据的设定的输入逻辑，可以检查信号的开关状态。

位的状态通过读这几位，可以监视这些位的状态。

预置计数器状态输出脉冲频率状态和脉冲输出状态这些位和下列管脚表示同状态预置计数器状态输出脚输出脉冲频率状态输出脚脉冲输出状态反相的输出脚状态信号输出状态位信号输出状态的状态和输出位样。

速度模式模块提供了下列两种加减速模式图形中各参数之间的关系决定的倍率因子是由或或或或，梯形曲线加减速如果寄存器和设置为或大于或，则此模式就初图梯形曲线脉冲输出图曲线脉冲输出四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究始化了。

此模式的加减速率从头到尾是不断改变的，如图所示。

曲线加减速如果寄存器和设置大于且小于或，则此模式就初始化了。

在此模式中，在开始和结束处是曲线加减速部分，而在中间是直线加减速部分，如图所示。

脉冲输出模式取决于寄存器和中的参数。

另外，如果在预置模式操作中的移动量太小，则最大脉冲频率自动降低到光滑的曲线加减速所允许的范围内。

在这种情况下，移动量越小，则直线加减速部分越短，而且如果没有直线部分，则曲线更短。

也就是说，对于带有中间直线部分的加减速设置，较小的移动量除去了直线部分。

倍率因子参数将倍率参数写入寄存器中，范围是，之间。

此参数将决定寄存器和中的脉冲频率的倍率因子。

倍率因子越大，则可选的脉冲频率分辨率越低。

因而，通常使用较小的倍率因子。

和倍率因子之间的关系如下方程所示输出脉冲频率在本设计中倍率因子参考时钟脉冲频率将输出频率所对应的参数，写入到寄存器中，范围是之间。

输出脉冲频率分别等于乘以由值决定的倍率因子，用于常速操作或变速操作的起点和终点，或用于常速操作或变速操作的高速点。

对于变速操作，脉冲频率或应该大于脉冲频率。

倍率因子输出脉冲频率，和或，也有同样的关系。

四川大学硕士学位论文基于的接口运动控制卡的研究加速减速参数寄存器将最大加速减速参数分别写入到寄存器中，范围是之间。

如果自动降速点功能有效，中的参数不起作用，而中的参数用于减速。

在寄存器值和最大加速频率之间的关系如下方程所示最大加速频率参考时钟，倍率在寄存器值和最大减速频率此处，是实际减速的绝对值之间的关系如下方程所示最大减速频率参考时钟，倍率曲线加速部分寄存器将曲线加速部分写入到寄存器中，范围是，。

参考图，曲线加速是从到和从到。

并且中间部分为直线加速部分。

如果设置为缺省值，曲线加速将根据来形成且没有中间直线加速。

为了得到直线加速部分，将寄存器。

在和曲线加速部分之间的关系如下方程所示倍率曲线加速部分曲线减速部分寄存器将曲线减速部分写入到寄存器中，范围是，之间。